固有振動数成分除去法を用いた残留振動制御に関する研究

固有频率分量去除法残余振动控制研究

• 批准号: 21K14108
• 负责人: 栗原 海
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14108/
• 关键词: 振動制御; 天井走行クレーン; 残留振動; 固有振動数成分; 非線形系

本研究では，天井走行クレーンの制御入力設計に固有振動数成分除去法を提案する．線形不減衰系について，有限時間作用する外力が系の固有振動数成分を持たないなら，外力が作用し終わったとき残留振動が生じない，という性質がある．この性質を非線形性や減衰を有する一般的な系の制御に応用した手法が固有振動数成分除去法である．この手法を天井走行クレーンのオープンループ制御に適用し，台車への制御入力のみで吊り荷の残留振動を抑制しつつ，指定時間で目的位置に搬送する手法の確立を目指す．本研究で実施を計画していた事項は，一つは多自由度系モデルに対する固有振動数成分除去法の有効性の検証，もう一つはロープ長さの変化を利用したアクチュエータへの負荷を軽減する手法の開発である．フックと吊り荷を模した二つの質点からなる二重振子型のクレーンモデルに対して提案手法を用いて残留振動を抑制できることを昨年度に検証した．本年度は二重振子の固有振動数の推定誤差に対するロバスト性の向上手法について検討を行った．二重振子型のモデルでは非線形性や減衰の影響を外力と捉えたみなし外力を2つ求め，それぞれから対応する固有振動数成分を除去することで残留振動の抑制を行った．そのみなし外力にさらに対象としている固有振動数まわりの成分も小さくする条件を新たに与えることで，ロバスト性を向上させられることを示した．さらにフックの位置がロバスト性に及ぼす影響を検討し，フックの位置が高くなるほどロバスト性は向上しにくいことを明らかにした．これらの成果により，実用時に生じうる問題を解決でき，より現実に即した制御が可能であることを示せた．

In this study, there are で で, レ, レ, and レ. The design of the control force for the courtyard is に, and the method for removing the components of the inherent vibration number is を. The proposal is する. Linear damping is not に つ い て, finite time role す る が force is の natural vibration number composition を hold た な い な ら, が forces し eventually わ っ た と き residual vibration が raw じ な い, と い う nature が あ る. Sexual や こ の nature を nonlinear damping を have す る general な is の suppression に 応 with し た gimmick が natural vibration number composition method of removing で あ る. こ の gimmick を patio direction ク レ ー ン の オ ー プ ン ル ー プ suppression に applicable し, car へ の suppression into force の み で hanging り lotus の residual vibration を inhibit し つ つ, specified time で destination location に move send す る gimmick の establish を refers す. This study で be applied を project し て い は た items, a つ は multi degree of freedom system モ デ ル に す seaborne る natural vibration several components to remove method is の have sharper の 検 card, も う a つ は ロ ー プ long さ の variations change を using し た ア ク チ ュ エ ー タ へ の load を 軽 minus す る gimmick の open 発 で あ る. フ ッ ク と hanging り lotus を die し た two つ の particle か ら な る revive two subtypes の ク レ ー ン モ デ ル に し seaborne て proposal gimmick を with い て を residual vibration suppression で き る こ と を yesterday annual に 検 card し た. This year, the estimated error of the <s:1> inherent vibration number <e:1> of the <s:1> two-phase reoscillator is に against the するロバスト upward method of に, に, て検 and を. Type 2 to revive the son の モ デ ル で は nonlinear sex や damping の influence を force と catch え た み な し を force 2 つ め, そ れ ぞ れ か ら 応 seaborne す る natural vibration number composition を remove す る こ と で residual vibration line の inhibit を っ た. そ の み な し force に さ ら に like と seaborne し て い inherent vibration number ま る わ り の composition も small さ く す る conditions を new た に and え る こ と で, ロ バ ス ト sex を upward さ せ ら れ る こ と を shown し た. さ ら に フ ッ ク の position が ロ バ ス ト に and ぼ す influence を 検 for し, フ ッ ク の position high が く な る ほ ど ロ バ ス ト sex は upward し に く い こ と を Ming ら か に し た. こ れ ら の results に よ り, be unavailable に raw じ う る を solve で き, よ り now be に namely し た suppression が may で あ る こ と を shown せ た.

项目成果

固有振動数成分除去法を用いた二重振子型クレーンのロバスト制御

采用固有频率分量去除法的双摆起重机鲁棒控制

• 发表时间: 2022
• 作者: SCIAZKO ANNA;小松洋介;志村敬彬;鹿園直毅;栗原海，山崎徹
• 通讯作者: 栗原海，山崎徹