機構系を含む機械構造系の同時最適設計に関する研究

包括机械系统在内的机械结构系统同步优化设计研究

基本信息

批准号：
06650290
负责人：
山川宏
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

実施した研究では,まず機構解析用汎用プログラム(DADS)を購入して,それを用いて種々の機構解析を行った.しかる後,機構におけるパラメータの変化が運動性能等に及ぼす感度(sensitivity)を計算するプログラムを開発した.これを基に機構系の最適化計算が可能となった.また構造系と制御系の同時最適化問題に対して,研究代表者らの従来の研究を基に次の3点の拡張をはかった.(1)幾何学的非線形性の考慮(2)構造系の位相の最適化(3)制御系のセンサ・アクチュエータの位の最適化(1)は,宇宙構造物やフレキシブルロボットアームなどでは重要な問題と考えられるが,従来,ほとんど研究されていない.そこで,幾何学的非線形性を考慮して構造の形状と制御系のフィードバックゲイン等の同時最適化をはかる研究を行い,その成果を日本機械学会の機械力学計測制御部門講演会(1994.11.秋田)で講演発表を行った.また,(2)は板,シェル,骨組構造の選択や内部の構造系の位相を決定する問題で,(3)は制御性能や制御可能性に大きく影響を与えると考えられるセンサーとアクチュエータの位置配置で,この(2)(3)の問題を複合した最適化問題,すなわち構造系の位相と制御系の同時最適化問題に対する研究も行い,その成果は,日本機械学会の第72期通常総会(1995.3.東京)で講演発表予定である.また現在,この両方の成果を統合し,かつ機構の最適化も同時に考慮した研究を展開中で,近々その成果が発表できる段階にある.

在进行的研究中，首先购买了一项通用机械分析计划（DAD），并使用它进行了各种机制分析。之后，开发了一个程序来计算机制对运动性能等的参数变化的敏感性。基于此，可以计算机械系统的优化。此外，根据先前的研究人员，扩大了以下三点：（1）考虑几何非线性（2）结构系统阶段的优化（3）对控制系统中传感器和执行器位置的优化被认为是空间结构和灵活的机器人臂的重要问题，但在过去已经很少研究。因此，考虑几何非线性的结构形状和控制系统。结果在日本机械工程师学会的机械机械测量与控制部分讲座（1994.11 Akita）中介绍。此外，（2）是确定板，外壳和框架结构的选择以及内部结构系统的阶段，（3）是传感器和执行器定位的问题，被认为对控制性能和可控性有重大影响。结果还针对结合了问题（2）和（3）的优化问题，即结构系统和控制系统的同时优化问题。结果计划在日本机械工程师协会第72次常规股东大会（3）（3）上介绍。我们目前正在进行研究，以同时整合结果并同时考虑机制优化，结果在很快就可以提出结果的阶段。