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磁気浮上系の局所フィードバックによる負の剛性制御に関する研究

磁悬浮系统局部反馈负刚度控制研究

基本信息

批准号：
20919006
负责人：
石野裕二
金额：
$ 0.35万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20919006/
关键词：
磁気浮上ゼロパワー制御剛性

项目摘要

奨励研究18917006で補助を受け,局所フィードバックによる負の剛性制御を提案した.これはゼロパワー磁気浮上系よりも柔らかい負の剛性から,負の高剛性,PID制御のような無限大剛性,正の剛性まで,磁気浮上系の剛性を自由に調整することができる制御方法である.しかし提案した負の剛性制御は,渦電流が制御性に及ぼす影響,負の低剛性では摩擦に弱く,浮上体が低い周波数で発振を起こす問題,ギャップによって剛性の大きさが変化する問題,定常的には負の剛性の性質を示すが,過渡的に正の剛性と同一方向に変位する,逆応答の問題などがあった.これらを解決するため,制御方法の見直しと,実験装置の製作を行った.渦電流の影響については,定量的な結果が得られなかった.負の剛性は摩擦により発振する問題に対しては,非線形要素を挿入することとディザ信号によって解決した.(学会発表2)過渡的な逆応答の問題に対してはフィードフォワードによって解決した.またこの制御方法は,従来磁気浮上系に施されているゼロパワー制御,PID制御と比べ,磁気浮上系が支える荷重を大きくすることが可能である.ギャップによる剛性の変化は非線形補償により解決した.これらの他,非線形性を利用して,荷重によって剛性を切り替える制御方法を提案した.これはゼロパワーまたはPID制御が施された磁気浮上系に導入することにより,荷重が少ない場合には,それぞれの特徴を保ちながら,静的な荷重を増加させることができる.^<(学会発表1)>これら結果は,5月1日現在,日本機械学会C編に掲載決定の論文^<(雑誌論文1)>のほか,査読中の投稿論文が一編あり,埼玉大学総合研究機構技術部の第19回技術部研修会報告集に掲載されている.また今後,2009年8月,ブダペストで行われるEuropean Control Conference 2009.および,9月に福岡で行われる,第11回「運動と振動の制御」シンポジウム-MoVic2009-にて発表予定である.

Research 18917006 grants grants, grants, The magnetic float upper system is flexible with negative rigidity, high rigidity with negative rigidity,PID control with infinite rigidity, positive rigidity with positive rigidity, and rigidity with free adjustment with control method. Negative stiffness control, eddy current control and influence, negative low stiffness, weak friction, low frequency vibration of floating body, stable stiffness, negative stiffness, positive stiffness, transition in the same direction, inverse response. To solve this problem, the control method is straightforward, and the device is manufactured. The influence of eddy current on the quantitative results is discussed. The problem of negative rigidity and friction is solved by the input of nonlinear elements. (Table 2 of the Society) The transition to the reverse solution to the problem is to solve the problem. This control method is based on the PID control ratio of the magnetic float upper system, and the magnetic float upper system is supported by the load. Stiffness and non-linear compensation are solved. In this paper, we propose a new method of controlling the load by using the non-linear property. In the case of a small load, the characteristics of the magnetic field are maintained and the static load is increased. <(Society Publication Table 1)> The results are now published in the Proceedings of the 19th Technical Department Seminar of the Technical Department of the Integrated Research Institute of Saitama University. In August 2009, the European Control Conference 2009 was held in Fukuoka in September 2009, and the 11th chapter of "Motion and Vibration Control" was held in Fukuoka.