冷凍機の高調波振動発生メカニズムの解明とショートリングを用いた擾乱力低減研究

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音波変位の歪みを除去する目的のKLIPPELのミラーフィルタ法（KLIPPEL CONTROL SOUND (KCS)法）をVCMの実験装置に適用し同定したThiele Small（TS）パラメータを、KLIPPELのNonlinear Loudspeaker Systemsの電気特性モデルに代入し発生擾乱を解析した。得られた高調波擾乱の値は僅かであり、実験で計測される高調波擾乱と乖離しているためモデル外の増幅要因が存在することの根拠となる。疑わしいのはVCMの機械特性であり、2022年度では、機械剛性による擾乱力増幅の影響を確認するために、VCM構造共振の２次以上モードを500Hz以上にシフトさせる設計の高剛性治具を作成し、擾乱を評価することとした。治具試作の結果、300Hz以下の2次以上の共振ピークが消失することを伝達関数取得により確認した。このVCM機械剛性を挙げた実験装置の擾乱計測の結果、2次以上の擾乱力が、基本波の1%以下となり、KLIPPELの電気特性モデルから推定される結果と近くなることを確かめた。また、計測の過程において、dSPACEからの駆動信号の入力電圧の波形に歪が発生していることが判明した。ファンクションジェネレータに変更することによって入力信号の歪を消し去ることができている。また、このモデル化のアプローチと並行して、モデル誤差により生じる高調波擾乱を、繰り返し制御手法を基としたアクティブコントロールにより低減する方法に取り組んでいる。