構造系実験装置

構造系実験装置

本研究室で製作した,DCモータで駆動されるアクティブマスダンパー(AMD)を持つ構造系の実験装置を紹介します.DCモータはPWMドライバで駆動され,AMDの補助質量(台車)の位置はポテンショメータで測定されます.また,フロアーの加速度が加速度センサで検出されます.パソコンとDSP(エムティティ s-BOX)をコントローラとして使用し,プログラミング言語は,DSP付属のC言語を用いました.状態フィードバック制御による構造系の制振制御実験ができます.

設計図は2次元汎用CADソフトRootPro CAD Standard(フリーソフト)で作成しました.

本実験装置は,先に紹介した台車系実験装置に構造部を追加したものです.



図1 構造系実験装置


図2 構造系実験装置(AMD部)

状態フィードバック制御による制振制御実験の動画(MPEGファイル) 加振後,飽和制御[1]に切り換えています(台車の振幅の上限を0.03mに設定).状態推定に同一次元オブザーバを利用しました.

構造系の自由振動の動画(MPEGファイル) 加振後,台車の目標位置を0m(台車の初期値)に設定しました.

[1] K. Yoshida and I. Matsumoto, ``Vibration suppression control for a structural system using an AMD with restricted stroke", Proceedings of the 2009 American Control Conference, pp. 1237-1243, 2009.


図面1(PDF)
図面2(PDF)

制振制御サンプルプログラム(struct_sample.c) 本プログラムは台車制御サンプルプログラム(cart_sample.c)を基に作成しました.


部品表(台車系実験装置に追加したもの)

No. 部品名 会社名 型番 個数 サイズ 材質 備考
1 3軸加速度センサモジュール カイオニクス社 KXM52-1050 1 - - X軸のみ使用
2 プリント基板 - - 1 1×72×47mm - 加速度センサ取り付け用
3 スイッチング電源 コーセル LCA10S-5 1 - - 5V, 10W, 加速度センサ用
4 底板 - - 1 110×350×12mm ラワンベニア合板 -
5 側板 - - 1 2×30×4000mm アルミ押出型材アルマイト処理 4等分
6 六角ナット - - 4 M4用 5.5×2.4mm プリント基板のスペーサー
7 さら木ネジ - - 20 Φ2.7mm L=13mm 側板,プリント基板固定用


最終更新日:2009年8月10日
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