エネルギー自給型適応同期スイッチングダンピングによる振動と遮音制御に関する研究

スイッチング(SSDI)法によるランダム振動及び騒音制御のアルゴリズムを構築し、統計的に最適になるように設計を行った。構築したアルゴリズムを用いて、完全なランダム及び様々周波数特性を持つ振動及び騒音に対して、制御シミュレーションを行い、その有効性を確認した。また、そのスイッチングアルゴリズムを実現するための電気回路を設計・実装し、制御システムを構築した。それに基づいて、埋め込み型圧電素子を持つ複合材料はりの試験片を作製し、実験システムを構築した。完全なランダム及び様々な周波数特性を持つ加振信号に対して、振動制御の効率及びエネルギー回収効率が最大になるように最適化を行った。更に、完全なランダム及び様々な周波数特性を持つ加振信号に対して、振動及び騒音の制御実験を行い、効果を確認した。また、エネルギー回収システムを設計し、振動制御の効率及びエネルギー回収効率が最大になるように最適化を行った。圧電素子のヒステリシス特性の評価システムを構築し、各種荷重条件下のヒステリシス特性を測定した。これらの測定データに基づいて、ヒステリシス及びダイナミクスの数学モデルを構築した。そのヒステリシスモデルは十分の精度を持ち、かつ従来のモデルに比べて計算量が小さく、リアルタイム制御に適している。また、そのヒステリシスモデルに基づいて、圧電アクチュエータに加えた電荷と電圧から発生変位と発生力を求める同定モデルを構築した。更に、圧電ヒステリシスモデル及びダイナミックモデルの逆モデルを構築し、その逆モデル及び同定モデルに基づいたヒステリシス制御システムを構築し、良い制御効果が得られた。また、温度可変条件下でヒステリシスを測定し、それに基づき、温度依存のヒステリシスモデルを構築し、制御実験に用いた。

スイッチング(SSDI)法によるランダム振動及び騒音制御のアルゴリズムを構築し、統計的に最適になるように設計を行った。構築したアルゴリズムを用いて、完全なランダム及び様々周波数特性を持つ振動及び騒音に対して、制御シミュレーションを行い、その有効性を確認した。また、そのスイッチングアルゴリズムを実現するための電気回路を設計・実装し、制御システムを構築した。それに基づいて、埋め込み型圧電素子を持つ複合材料はりの試験片を作製し、実験システムを構築した。完全なランダム及び様々な周波数特性を持つ加振信号に対して、振動制御の効率及びエネルギー回収効率が最大になるように最適化を行った。更に、完全なランダム及び様々な周波数特性を持つ加振信号に対して、振動及び騒音の制御実験を行い、効果を確認した。また、エネルギー回収システムを設計し、振動制御の効率及びエネルギー回収効率が最大になるように最適化を行った。圧電素子のヒステリシス特性の評価システムを構築し、各種荷重条件下のヒステリシス特性を測定した。これらの測定データに基づいて、ヒステリシス及びダイナミクスの数学モデルを構築した。そのヒステリシスモデルは十分の精度を持ち、かつ従来のモデルに比べて計算量が小さく、リアルタイム制御に適している。また、そのヒステリシスモデルに基づいて、圧電アクチュエータに加えた電荷と電圧から発生変位と発生力を求める同定モデルを構築した。更に、圧電ヒステリシスモデル及びダイナミックモデルの逆モデルを構築し、その逆モデル及び同定モデルに基づいたヒステリシス制御システムを構築し、良い制御効果が得られた。また、温度可変条件下でヒステリシスを測定し、それに基づき、温度依存のヒステリシスモデルを構築し、制御実験に用いた。