Developmental Research on Motion Control System of Water Jet Robot for Nuclear Reactor Dismantlement

核反应堆拆除喷水机器人运动控制系统的开发研究

• 批准号: 02558021
• 负责人: TANI Junji
• 金额: $ 7.3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1991
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02558021/
• 关键词: Water Jet Cutting; Nozzle Viblation; Viblation Control; Digital Regulator; Tendon Mechanism; Piezoelectric Actuator; ジェットカッテイングノズル; 流体ジェット; ディジタルレギュレ-タ理論

A nozzle of water jet cutting is modeled by a contilevered pipe conveying fluid. An active vibration control of the pipe is investigated theoretically and experimentally. The response of the pipe is controlled by the torque produced by a pair of tendons attached to the pipe and servo motor. The equation of motion is solved by means of the Galerkin method. In order to reduce the number of system mode, a suboptimal control law considering of the spillover is applied to the system. The experiment was performed by using a long flexible pipe conveying water, which was hung horizontally or vertically. Numerical simulations and experimental results are in good agreement with each others and show that this method is effective for suppression of the flutter of the nozzle of water jet cutting. A pair of piezoelectric actuators also is effective for the active vibration coatrolled of the nozzle.

将水射流切割的喷嘴用连续输送流体的管道来模拟。对管道的振动主动控制进行了理论和实验研究。管道的响应由连接到管道和伺服电机的一对钢筋束产生的扭矩控制。运动方程用伽辽金法求解。为了减少系统的模态数，采用了考虑溢出的次优控制律。实验是通过使用一个长的柔性管道输送水，这是水平或垂直悬挂。数值模拟与实验结果吻合较好，表明该方法对抑制水射流切割喷嘴颤振是有效的。一对压电作动器也是有效的主动振动涂层的喷嘴。

项目成果

H. Ueda and J. Tani: "Active Vibration Control of a Free-Free Beam by the Use of a Tendon Mechanism" Trans. JSME. Ser. C.56-532. 3274-3278 (1990)

H. Ueda 和 J. Tani：“使用腱机构对自由梁进行主动振动控制” Trans。

F. Takahashi and J. Tani: "Active Control of a Contilevered Beam under a Transverse Follower Force of Fluid Jet By Piezoelectric Actuators" Trans. JSME. Ser. C.56-527. 1826-1834 (1990)

F. Takahashi 和 J. Tani：“压电致动器在流体射流横向从动力下主动控制连续梁” Trans。

高橋 史明 谷 順二: "流体ジェットの横縦動力を受ける片持ばりの圧電アクチュエ-タのよる能動制御" 日本機械学会論文集. 56. 1826-1834 (1990)

Fumiaki Takahashi 和 Junji Tani：“使用悬臂式压电执行器接收来自流体射流的水平和垂直力的主动控制”，日本机械工程师学会汇刊 56。1826-1834 (1990)。

谷 順二,上田 宏樹: "テンドン機構による両端自由はりの振動制御" 日本機械学会論文集、C編. 56. 3274-3278 (1990)

Junji Tani、Hiroki Ueda：“使用腱机构对两端自由梁进行振动控制”，日本机械工程师学会汇刊，C 版，56. 3274-3278 (1990)。

高橋 史明,中村 茂,谷 順二: "片持送水管の安定性と圧電アクチュエ-タ-による能動制御" 日本機械学会論文集、C編. 56. 1826-1834 (1990)

Fumiaki Takahashi、Shigeru Nakamura、Junji Tani：“悬臂式水管的稳定性和使用压电执行器的主动控制”，日本机械工程师学会会刊，C 版，56。1826-1834（1990 年）。