アクティブ動吸振器による自励振動の安定化制御

利用主动动态减振器对自激振动进行稳定控制

• 批准号: 63550194
• 负责人: 下郷 太郎
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Keio 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: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550194/
• 关键词: 回転体力学; 流体関連振動; 自励振動; 安定性; 最適制御; 動吸振器

部分的に液体を内蔵するロータは、自由表面に生じる遠心力波による圧力変動とロータのふれまわり運動との相互作用によって、ある回転速度領域において不安定振動を発生することが知られている。本研究は、この不安定振動の発生機構を解明すると共に、これを安定化するための制御手法を開発することを目的としたものである。まず、不安定振動の発生機構を説明するために、きわめて単純化された一つの力学モデルを提案した。これは遠心力波の特性を、回転速度の関数として変化する剛性、内部液体に等価な質量、および等価な減衰によって構成される1自由度モデルで表現したものであり、これをロータと結合して一つの係数励振形の2自由度モデルに組立てた。つぎに、このモデルに対する最適制御理論から得られる制御則を適用するに際しては、ロータ変位のフィードバックゲインを、ロータ回転数の2倍の周波数を有する正弦関数で変化させる時変フィードバックゲイン制御系を考案した。制御機構は、構造上の制約からロータを支持する二つの軸受箱(これらは基礎に強性支持されている)に能動形の動吸振器を装着して実現した。吸振器質量の駆動にはリニアモータを用い、軸受部および吸振器の変位、速度、リニアモータの電流等をフィードバックして、動吸振器を作動させるディジタル制御回路を作成した。この制御手法の有効性は計算機シミュレーションによって確認すると共に、実験を通してつぎのことを明らかにすることができた。すなわち液体を内蔵するロータの不安定振動の発生機構は係数励振形の2自由度モデルによって説明されることと、時変フィードバックゲインの制御手法が安定化手法として有効であることを明らかにした。

Part of the liquid is contained in the free surface, which generates a long force wave, a pressure change, a motion interaction, a return velocity field, and an unstable vibration. This study aims at explaining the mechanism of unstable vibration and controlling it Description of the mechanism for the generation of unstable vibrations The characteristics of the far-end force wave, the number of return velocities, the stiffness, the internal liquid, the equal mass, the attenuation, the composition, the 1-degree of freedom, the performance, the combination, the coefficient of excitation, the 2-degree of freedom, the composition. The optimal control theory is applied to the case of the sinusoidal correlation between the number of cycles and the number of cycles. The control mechanism is structurally constrained by the support of the shaft and the active vibration absorber is installed in the shaft receiving box (which is strongly supported by the foundation). Vibration absorber mass vibration control circuit, shaft receiver, vibration absorber position, speed, vibration absorber current, etc. The control method has the following characteristics: Unstable vibration generation mechanism with coefficient excitation mode and 2 degrees of freedom.