機械創造工学課程 ０８１０４２８８ 鈴木翔 担当教員 小林泰秀 准教授 ２９ 柔軟梁の振動制御系の製作 機械創造工学課程 ０８１０４２８８ 鈴木翔 担当教員 小林泰秀 准教授 １．研究背景 ・宇宙の構造物は柔軟 ・様々なモードの微小振動の発生 ロバスト制御を用いて振動を抑制制御 ・制御するにあたり振動を検知するセンサが必要 ・実際の構造物に適用するに当たり計測ごとにセンサ の位置調整は困難 接触センサを用いた実験装置の製作 研究目的：柔軟梁を振動制御する 本発表の目的：接触センサを用いた実験装置を製作 ３．周波数応答実験 実験装置の動作確認のために周波数応答実験を行った．図４の(a)に制御用アクチュエータ，(b)に外乱用アクチュエータの周波数応答実験の結果を示す． (a) (b) 図４ 周波数応答の比較 L :梁の長さ 950[m] E :梁のヤング率 2.04×1011[Pa] I :梁の断面二次モーメント 9.84×10 -12[m4] ρ:梁の密度 7.78×10 3 [kg/m3] A :梁の断面積 5.25×10 -5[m2] λN :振動モードによる定数 表３ 理論値と実験値 ２．実験装置 図１に現在の実験装置の概略を示す． 図１ 実験装置概略 表１ センサ 表２ アクチュエータ 今回は図２に示すようにひずみゲージを２枚使用しブリッジ回路を組んだ．また、抵抗R1，R3に金属皮膜抵抗100Ωを用いた．図３に実際に張り付けたひずみゲージの写真を示す． 図２ ２ゲージ法 図３ 実際のひずみゲージ エラーセンサ レーザー リファレンスセンサ 65 25 制御用 アクチュエータ 外乱用 アクチュエータ 65 380 640 950 圧電素子 長さ[mm] 35 材料 PTZ ひずみゲージ ゲージ長[mm] 5 抵抗値[Ω] 120 Order λN 理論値 [Hz] 実験値 [Hz] 1 1.88 1.37 1.41 2 4.69 8.61 9.01 3 7.86 24.1 25.1 4 11.0 47.3 48.1 出力電圧 入力電圧 R1 R２ R３ R４ ４．まとめ ・センサをひずみゲージに変更し，実験を行った ・センサを付け替えて一次から４次共振まで出ることが わかった ５．今後の課題 ・ひずみゲージの長さを変更する ・A/Dポートの設定変更を行い，実験を行う ひずみゲージ