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本研究では、「セルフパワード・アクティブ制御"Self-powered active control"」というコンセプトを提案し、エネルギー消費を抑え、かつセミアクティブ制御では実現できない高性能を引き出す方式について研究を行った。提案する「セルフパワード・アクティブ制御」とは、アクティブ制御に必要な制御エネルギーを外部から供給を受けるのではなく、その制御対象を含む全体システムの中で自律的に振動エネルギーを回生し、エネルギー供給を行う方式である。デバイスには発電機とアクチュエータとエネルギー回生ダンパーに用い、回収されたエネルギーは電気エネルギーとして貯え、必要なときにアクチュエータを駆動する。
本研究では、具体的な防振装置を試作し、セルフパワード・アクティブ制御に関する実際的な諸問題の解明、解決を図り、実用的な基礎的データを取得した。得られた成果は以下の通りである。
(1)提案するセルフパワード・アクティブ制御の制御則を確立した。具体的には、最適制御を適用しながらエネルギー収支を考慮して連続的に制御入力を関数で定める手法である。
(2)エネルギー収支評価手法を構築し、セルフパワード・アクティブ制御適用条件を求めた。振動系の特性、制御性能、アクチュエータの特性から、適用可能が判断できる。
(3)提案するシステムを試作し、実験によって性能評価を行った。提案する制御の制振性能は,セミアクティブ制御よりも良好であり、アクティブ制御の性能に近いものであった。
(4)提案するシステムを大型トラックのサスペンションへの応用を提案し、技術評価を行った。その結果、実車の諸数値を用いた数値シミュレーションにより、提案するシステムは大型車のサスペンションに応用可能であることがわかった。また,基礎的なモデルによる実験によっても応用可能性を示すことができた。

【研究分担者】
中代重幸	千葉工業大学	機械工学科	講師	(Kakenデータベース)