アクティブマスダンパの可動重量ストローク制約を陽に考慮したフィードフォワード軌道整形の一提案

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MEC24023

グループ名: 【D】産業応用部門 メカトロニクス制御研究会

発行日: 2024/12/18

タイトル(英語): A Proposal for Feedforward Trajectory Shaping of Active Mass Damper with Explicit Consideration of Mass Stroke Constraints

著者名: 浜中 清貴(東京大学),大西 亘(東京大学),古関 隆章(東京大学),浅井 満季(豊田自動織機),箕浦 康祐(豊田自動織機),名和 政道(豊田自動織機),加藤 紀彦(豊田自動織機)

著者名(英語): Kiyotaka Hamanaka(The University of Tokyo),Wataru Ohnishi(The University of Tokyo),Takafumi Koseki(The University of Tokyo),Mitsuki Asai(Toyota Industries Corporation),Yasuhiro Minoura(Toyota Industries Corporation),Masamichi Nawa(Toyota Industries Corporation),Norihiko Kato(Toyota Industries Corporation)

キーワード: スタッカクレーン|アクティブマスダンパ|振動抑制|最適化計算|ストローク制約|フィードフォワード制御|Stacker crane|Active mass damper|Vibration suppression|Optimization calculation|Stroke limitation|Feedforward control

要約(日本語): 構造物の振動をアクティブに抑制するデバイスの一つであるアクティブマスダンパ（AMD）は可動重量（マス）を能動的に駆動させ、その反力を用いて振動を抑制する。しかしマスが動くことのできる範囲にはハードウェアとしての限界が存在し、制御を行う際にはこの制約条件を考慮する必要がある。本研究では著者らが既に提案している事前情報を用いたAMDのフィードフォワード制御に対して、モデル予測制御の基礎理論を用いた制約条件を陽に考慮可能な拡張手法を提案する。本提案手法はマスのストローク長の短縮と高い固有振動抑制性能を両立している。本提案手法の優位性はスタッカクレーンのテストベンチ機を用いた実験において、2種類の従来手法に対して示された。

要約(英語): An active mass damper (AMD), one of the devices that actively suppress vibration of a structure, actively drives a mass and suppresses vibrations using the reaction force. However, there is a hardware limit to the range in which the mass can move, and this constraint must be considered when controlling AMD. In this study, the authors propose an extension method to the feedforward control of AMD, that can explicitly consider constraints of AMD using the basic theory of model predictive control. The proposed method can achieve both the reduction in the stroke length of the mass and high vibration suppression performance. The superiority of the proposed method was demonstrated over two conventional methods in experiments using a stacker crane test bench machine.

本誌: 2024年12月21日メカトロニクス制御研究会

本誌掲載ページ: 7-12 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,519 Kバイト