JP2006329800A - 振動発電機による無電源型加速度計測方法及び計測器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 振動発電機1に振動が加わるとコイル14、15に電圧が発生し、その発電電圧は電圧計4によって計測され、その値を基に外乱包含制御理論を用いてデジタル計算機5によって磁石に与えるべき力を計算され、それに従って電気・電子回路3によって電流が制御される。デジタル計算機5によって、発電電圧から逆算した入力振動加速度の推定値を求め、コイル14、15に流れる電流が磁石に与えた力とそれによって生じる発電電圧の値と、コイルに流れる電流が磁石に与えた力と発電電圧の関係式から計算される発電電圧の値とを比較して差を求め、それを考慮してオブザーバによって推定値に修正を加え、振動発電機1に入力された振動加速度の推定値xeαを推定する。
【選択図】 図6
Description
ここで、Er <0となれば電力を回生したことになる。
2 キャパシタもしくは充電池
3 電気・電子回路
4 電圧計
5 デジタル計算機
6 磁石に作用させる力の計算手段
7 発電電圧の計算手段
8 入力振動加速度の計算手段
9 比較手段
11 下部の支持部磁石
12 上部の支持部磁石
13 可動部磁石
14 下部コイル
15 上部コイル
16 円筒容器
17 上蓋
18 下蓋
Claims (5)
- バネによって支えられた磁石と発電機の外枠に固定されたコイルからなる振動発電機の発電機としての機能とアクチュエータしての機能を利用し、振動発電機の磁石の振動を低減させ、振動発電機に加わった振動加速度推定値を外乱包含制御理論とオブザーバを利用して求めることを特徴とする振動発電機による無電源型加速度計測方法。
- バネによって支えられた磁石と発電機の外枠に固定されたコイルからなる振動発電機と、発電電力を蓄えるキャパシタもしくは充電池と、キャパシタもしくは充電池とコイルを接合する電流制御の電気・電子回路と、コイルに発生した電圧を検出する電圧計と、コイルに発生した電圧を利用して振動発電機中のコイルに電流を流すことによって発生させ、磁石の振動を低減させる外乱包含制御を行い、振動発電機に加わった振動加速度をオブザーバを利用して推定するデジタル計算機を有することを特徴とする振動発電機による無電源型加速度計測器。
- 上記振動発電機の振動を低減する外乱包含制御は、外乱、即ち、曝される振動の加速度をデジタル計算機の中で推定し、その加速度の推定値をフィードバックして振動を低減するように、アクチュエータによって振動物体に力を加えて振動を低減する制御であることを特徴とする請求項2記載の振動発電機による無電源型加速度計測器。
- 上記振動発電機の振動加速度は、発電電圧から逆算した入力振動加速度の推定値に対して、アクチュエータによる力とそれによって生じる発電電圧の値と、アクチュエータによって加えた力と発電電圧の関係式から計算される発電電圧の値との差を考慮して、カルマンフィルタによる修正を加えていくことを特徴とする請求項2記載の振動発電機による無電源型加速度計測器。
- 上記バネは、振り子や磁気バネ等のようにバネと同等の効果を有する機構であることを特徴とする請求項2乃至請求項4記載の振動発電機による無電源型加速度計測器。
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