トラクションドライブの高精度サーボ機構への応用に関する研究

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本研究は,トラクションドライブの高精度サーボ機構への応用を目的とした.トラクションドライブを用いた高精度サーボ機構を実現するために,本研究では基本特性を測定する基礎実験を行い,基本特性を基づいて,定速度サーボ機構におけるトラクションドライブの運動方程式の導出から始め,トラクションドライブを用いた定速度サーボ機構の基本制御の方法を確認した.そこで,無負荷または小負荷の場合において,出力軸の回転角度をフィードバックする単純な定速サーボにより,高い精度が実現できることがわかった.さらに,本研究は,すべり速度フィードバック補償の提案を行い,負荷特性の向上を図った.すべり速度フィードバック補償は本研究で始めて提案したもので,その原理は以下のように簡単に説明する.トラクションドライブのすべり速度は,すべりが小さいとき,トラクション力にほぼ比例する.すべり速度を検出することより,伝達トルクがわかる.従って,すべり速度を利用して,サーボ機構の負荷特性を向上することができる.このようにしてサーボ系の変動負荷に対するロバスト性を向上させたことができた.ここで,すべり速度の検出をPLL回路を用いて行った.また,本研究では,トラクションドライブの接触圧を制御する圧電素子を用いた押し付け力機構を製作した.接触圧を利用してすべり速度を制御することにより,サーボ精度の向上の実験を行っている.