超精密能動的除振システムの研究

超精密主动隔振系统研究

• 批准号: 02650188
• 负责人: 岩田 義明
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650188/
• 关键词: 微小振動; 振動絶縁; 能動的除振法; スカイフックダンパ; 静剛性; 可変構造制御; 非接触支持; 磁気浮上

1.精密能動的除振システムの第一段として,除振台を支持する空気ばねの内圧を直接制御することによって,従来の受動的なシステムに比べて静剛性を10^4(N/m)のオ-ダ-から10^5(N/m)台に高めることが可能になった。また床振動に対しては固有振動数を3H_zから1H_zに下げると共に,スカイフックダンパの実現化によって10^<ー2>galに加速度レベルを低くすることができた.しかし,本研究目的である荷重剛性を数十倍にし振動加速度詳容値を全周波数領域において10^<ー3>galの桁数することにはおよばなかった.この理由は空気ばねなどの接触部分による受動的要素に影響されたものと考えられる。2.能動的除振システムの第二段として空気ばねの支持機構の横に電磁アクチュエ-タを取り付け,リレ-方式の可変構造制御(VSSC)を使用して,床振動の絶縁を行った.VSSCはシステムパラメ-タの変動や未知な非線形性に対して安定性,定常性特性でロバストなシステムが構成でき,また外乱が出力に影響を与えない出力零化制御系となる点で除振台の制御に適している。実験の結果,第一の方法より加速度レベルを低減することができたが,この手法では静剛性は高められない。3.除振台の支持機構を非接触にするために,空気圧浮上式を変更して電磁力浮上方式の除振システムを設計および製作を行った。非接触支持機構にすることによって,摩擦などのパッシブ的な影響を受けないで,より完全なアクティブ型の除振システムが実現できて,超微小振動の絶縁が行えると考える。また磁気浮上方式は空気圧浮上と異なり,ほこりなで出ずクリ-ンル-ムで使用可能となる。今後,開発した磁気浮上システムを上記し1,2の制御手法を使用して,振動絶縁特性のシミュレ-ションおよび実験的検証を行う予定である。

1. In the first stage of precision vibration elimination, the internal pressure of the vibration elimination platform is directly controlled, and the static rigidity of the vibration elimination platform is 10^4(N/m), and the static rigidity of the vibration elimination platform is 10^5(N/m). The natural vibration number of the bed is 3H_z and 1H_z, and the acceleration of the bed is 10^<2>gal. The purpose of this study is to increase the load stiffness by several tens of times, to increase the vibration acceleration by several times, and to increase the vibration acceleration by several times. The reason for this is that the contact part of the air is affected by the elements of the air. 2. The second stage of dynamic vibration suppression is the use of variable structural control (VSSC) for horizontal electromagnetic vibration suppression of the support mechanism of the air conditioning system. The VSSC has variable and unknown nonlinear characteristics, stability and steady-state characteristics. The external disturbance affects the output and the zero-output control system. As a result, the first method is to reduce the acceleration and increase the static stiffness. 3. In addition to the vibration table support mechanism non-contact, air pressure floating mode change, electromagnetic force floating mode vibration elimination system design and production Non-contact support mechanism is affected by friction and vibration, complete vibration elimination system is realized, and ultra-small vibration is eliminated. The magnetic floating mode is different from the air pressure floating mode, and the magnetic floating mode is different from the air pressure floating mode. In the future, the development of magnetic floating system is noted above, and the control method of vibration insulation characteristics and performance evaluation are determined.

项目成果

岩田 義明・内田 公夫: "除振システムのリレ-方式によるVSS制御" 日本機械学会論文集(C編). 57. (1991)

Yoshiaki Iwata 和 Kimio Uchida：“使用继电器方法进行振动隔离系统的 VSS 控制”，日本机械工程师学会会刊（ed. C）57。（1991 年）。

岩田 義明,鈴木 登,他3名: "精密除振装置のアクティブコントロ-ル" 日本機械学会論文集(C編). 57. (1991)

Yoshiaki Iwata、Noboru Suzuki 等 3 人：“精密隔振器的主动控制”日本机械工程师学会会议记录（ed.C）57。（1991 年）。