ジャイロモーメントの応用によるロープウェイ・ゴンドラの揺れ制御

利用陀螺力矩的索道/缆车摆动控制

• 批准号: 04650204
• 负责人: 西田 公至
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650204/
• 关键词: ロープウェイ・ゴンドラ; ジャイロ; 突風; ゴンドラの揺動; ジャイロロータ; 歳差軸制御トルク; 数値計算; 縮尺モデル実験

本研究では,突風や強風下でもロープウェイ・ゴンドラの安全な運行ができるように,ゴンドラに搭載したジャイロ装置により,ゴンドラの横揺れを制御する方法を提案し,理論と実験の両面から本方法の有効性を明らかにした.ジャイロ装置は,互いに逆回転する二つのジャイロロータから成り,その歳差軸にはゴンドラの横揺れ角に比例した制御トルクを作用させる構造となっている.ゴンドラ側面に風外力が作用するときのゴンドラの揺動特性は,ゴンドラ本体及び二つのロータの運動を表す三つの連立非線形微分方程式を数値解析することによって得られる.数値計算の実行に際しては,補助金によるトランスピュータを使用した.また,ゴンドラの諸数量については,実地調査による六甲・有馬ロープウェイのゴンドラを参考とした.突風を想定した短時間一定外力が作用する場合の計算結果から,ロータ回転数の影響や歳差軸ダンバーの影響が明確となり、さらに歳差軸に能動的に制御トルクを作用させることにより,ゴンドラの揺れを急速に減衰させ得ることが明かとなった.さらに,計算結果を検証するために,ジャイロ・ゴンドラの縮尺モデル及び短時間一定外力を作用させ得る装置を設計製作し,ゴンドラの揺動実験を,ジャイロを稼動しない場合,制御を行なわずロータを回転させた場合及び制御トルクを作用させた場合について行なった.なお,ゴンドラの揺れ角及びロータの振れ角の測定データの収録には,補助金によるデータレコーダを使用した.いずれの実験結果からも,数値計算で得られたジャイロ・ゴンドラの揺動特性と同じ傾向が得られることが明かとなった.以上の結果を総合して,ゴンドラの揺れ防止対策として,本研究のジャイロ装置を用いた制御方法は非常に効果のある有効な方法といえる.

This study proposes a method for controlling the lateral movement of a vehicle mounted on a vehicle in a gust of wind or strong wind. The effectiveness of this method is demonstrated theoretically. The structure of the device is composed of two parts: the first part is composed of two parts, the second part is composed of two parts, the third part is composed of three parts, the fourth part is composed of four parts, the fourth part is composed A numerical analysis of the continuous nonlinear differential equations of the body and the motion of the two components is obtained. The number of grants is calculated on the basis of the number of grants. In addition, the number of samples collected from the survey was also investigated. The calculation results show that when the sudden wind is considered to be constant for a short time and a certain external force is applied, the influence of the number of rotations and the influence of the year difference axis are clear, and the influence of the year difference axis on the active control of the rotation is clear. In addition, the calculation results are verified in the design and manufacture of the device under the action of a certain external force for a short time, and the operation of the device under the action of a certain external force for a short time is controlled. For example, if you want to use the grant, you can use the grant to determine whether the grant is valid or not. In the middle of the game, the result of the game is different, and the number of calculations is different. The above results are summarized, and the control method of the device in this study is very effective.