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J-GLOBAL ID：202102212268218060   整理番号：21A1782005

回転型柔軟アームにおける先端加速度の位相補償による振動制御

Vibration Control with Phase Compensation of Tip Acceleration in a Flexible Slewing Arm

著者 (4件)： 出射治 (岡山大学大学院自然科学研究科) ,  今井純 (岡山大学大学院自然科学研究科) ,  高橋明子 (岡山大学大学院自然科学研究科) ,  竹本真紹 (岡山大学大学院自然科学研究科)
資料名： 計測自動制御学会論文集  (Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers)
巻： 57  号： 5  ページ： 260-266(J-STAGE)  発行年： 2021年 
JST資料番号： S0104A  ISSN： 0453-4654  CODEN： KJSRA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ロボットアームまたはフレキシブル構造のフィードバック制御ループにおける有害な寄生振動を抑えるための標準フレームワークはセンサとアクチュエータのコロケートな構成に基づく。負荷側の慣性が小さい場合,駆動側のセンサは振動を検出できず,アクチュエータから空間的に分離された遠隔センサを利用する効果的な設計方式を開発する必要がある。そのようなシステムは,非最小位相であり,高い公称性能といくつかのプラント摂動に対するロバスト性とのトレードオフの設計が難しいことはよく知られている。本論文では,回転するフレキシブルアームの先端加速度を用いて,ノンコロケートな振動制御へのアプローチを示した。アームの剛体モデルを公称モデルとして採用し,IMC(内部モデル制御)構造に着目した,振動抑制のための位相補償器におけるむだ時間の調整ルールを提案した。測定した先端加速度は,減衰されるべき振動モードに関するむだ時間と帯域通過フィルタから成る位相補償器から提供され,一巡伝達関数が共振周波数において正の実軸近くになるように,むだ時間を設計した。これにより,一巡伝達関数のNyquist軌跡は,臨界点である-1から遠ざかり,外乱抑制性能を改善し,性能劣化は,共振周波数の不確実性により,起こりにくくなる。シミュレーションと実験研究は,外乱と先端質量摂動の下で先端加速度計を用いることにより,効果的な振動抑制が行われることを示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 柔構造 ,  加速度計 ,  自由度 ,  モデル ,  *ロボットアーム ,  *振動制御 ,  摂動 ,  位相補償
準シソーラス用語： 内部モデル制御

著者キーワード (4件)： 柔軟構造物 ,  加速度計 ,  非コロケーション制御 ,  2自由度IMC

分類 (1件)： ロボットの運動・制御  (IC04012J)

引用文献 (15件)：

• 1) W. Singhose, S. Derezinski and N. Singer: Extra-insensitive input shapers for controlling flexible spacecraft, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 19-2, 385/391 (1996)
• 2) 家造坊,尾形,菅原,早川:システムパラメータ摂動にロバストな入力整形とそのフレキシブルロボットアームへの適用,計測自動制御学会論文集,39-11, 1039/1047 (2003)
• 3) 阿部 晶:フレキシブルマニピュレータの残留振動を抑制させる高速駆動法(1次および2次振動モードの同時制振制御),日本機械学会論文集,81-824, 14-00530 (2015)
• 4) 森,不破,森田,神藤:ノッチフィルタを用いた最適サーボ系による柔軟構造物の振動制御,計測自動制御学会論文集,44-7, 611/613 (2008)
• 5) 野波健蔵:システム動力学と振動制御,コロナ社(2010)

タイトルに関連する用語 (3件)： 加速度 ,  位相補償 ,  振動制御