Systematic vibration control method to simultaneous control multiple active controlled casters

点击翻译按钮获取中文摘要

医療現場では新生児を高次医療施設まで搬送する保育器，製造業では半導体や精密機器，などの振動や衝撃を嫌う物品の運搬・搬送の場面では，路面の突起乗越えなどの外乱の影響を伝達しない手法にニーズがある．本研究は，台車のキャスターに焦点を当てている．キャスターは，1)路面上突起を乗り越える際の車台に伝わる衝撃力を緩和する揺動アーム，2)突起乗り越え後に発生する残留振動を制御するためのボイスコイルモータ，を搭載した能動制御キャスターである．実用的な台車に近づけるため，この能動制御キャスターを4個搭載した能動制御台車を開発している．制御工学における多入力単一出力制御システムの安定化問題を解決する．能動制御台車走行時の基礎的な振動抑制性能を確認するための走行実験環境を構築した．走行実験では押出装置を用いて約550 mm/sで台車を走行させた．JIS B8923 産業用キャスターに準じて半径2.5 mmの半円突起を乗り越えた．車台中央に取り付けた加速度センサの鉛直軸方向の加速度を用いて振動抑制性能を評価した．鉛直軸方向の加速度応答を制御ありとなしで比較すると，最大で3分の1程度に低減することが確認できた．しかし残留振動の収束時間を制御ありとなしで比較すると，ほとんど変化がないことが確認できた．これより突起乗り越え後の残留振動の抑制のためには4輪すべての同時制御が必要であることが明らかになった．また，制御ゲインを高めるため制御周期の高速化が必要であることが明らかになった．