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イオン導電性高分子膜アクチュエータの非線形モデリングと制御

离子导电聚合物膜执行器的非线性建模和控制

基本信息

批准号：
06750235
负责人：
田所諭
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750235/
关键词：
アクチュエータ ICPF イオン導電性高分子膜モデリング

项目摘要

ICPFアクチュエータ(Ionic Conducting Polymer Film)はPFS膜表面に白金メッキを施した高分子ゲルアクチュエータであり、1991年に発見された。本研究は、このアクチュエータのモデリングを行い、制御に結びつけることを目的としている。本研究では,変位の発生機構は次の3つの部分から成ると考えた。アクチュエータに電圧を印加すると,その内部に分布的な電流が流れる(電気的特性)。それぞれの微小部分では,電流によりゲル膜内部に内部応力が発生する(エネルギー変換特性)。ここには化学変化を含む未知の動作機構が関与している。発生した応力は膜の機械的性質により歪みに変換される(機械的特性)。ここには高分子膜特有の粘弾性やヒステリシス特性が関係している。微小歪みが平面的に分布してアクチュエータ全体の機械的な変位を生じる。電圧が低いときの電気的特性は線形近似できた。白金メッキ層の表面抵抗と膜と浸透水の抵抗に加えてエネルギー変換に関わる特性をRC回路に近似し、これが分布定数系を構成しているというモデルにより実験結果と良好な対応を得ることができた。機械的特性には高分子膜特有の粘弾性が大きく関与していることがシミュレーションにより確認された。エネルギー変換特性に関しては。電流に比例した応力が生じると現段階では考えているが、確証を得るまでには至っていない。ICPFアクチュエータをU字形に接合することで先端が楕円運動するエレメントを試作した。エレメントを並べることにより送り機構に応用できた。

ICPF (Ionic Conducting Polymer Film) was developed in 1991. The purpose of this research is to carry out this kind of remote control operation and achieve great success in control. In this study, the development mechanism of different positions is divided into three parts. The current distribution in the internal part of the electric field (characteristics of the electric field). In addition to the small part, the current is generated by the internal force inside the film (the change characteristics of the film). This chemical transformation contains unknown action mechanisms. The mechanical properties of the membrane are changed according to the mechanical properties. This is the relationship between the viscosity and the properties of polymer films. The distribution of micro deflection in the plane is different from that of the whole machine. The characteristics of the electric voltage are similar to those of the linear approximation. The surface resistance of platinum layer and the resistance of water penetration are increased. The characteristics of RC loop are approximated. The distribution number system is formed. The results are good. The mechanical properties of polymer films are closely related to their viscosity. The change in characteristics of the product is related to the product. The current ratio is equal to the current ratio. ICPF has a U-shaped joint.エレメントを并べることにより送り机构に応用できた。