JPS6288015A - アクテイブ防振制御方法 - Google Patents
アクテイブ防振制御方法Info
- Publication number
- JPS6288015A JPS6288015A JP22837185A JP22837185A JPS6288015A JP S6288015 A JPS6288015 A JP S6288015A JP 22837185 A JP22837185 A JP 22837185A JP 22837185 A JP22837185 A JP 22837185A JP S6288015 A JPS6288015 A JP S6288015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- piezoelectric actuator
- excitation source
- voltage
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、各種の起振源からの振動の伝播を抑制するこ
とにより構造部材の振動を防止するアクティブ防振制御
方法に係り、特に圧電アクチュエータを用いたアクティ
ブ防振制御方法に関する。
とにより構造部材の振動を防止するアクティブ防振制御
方法に係り、特に圧電アクチュエータを用いたアクティ
ブ防振制御方法に関する。
構造部材の機械的振動は起振源からの振動の伝播によっ
て生じる。このため、構造部材の振動の制振には、起振
源からの振動の伝播を抑制することが大きな効果をもつ
。従来こうした起振源からの振動の伝播を抑制する方法
としては、起振源の支持端に防振ゴムをそう人する受動
的な方法が一般的に用いられてきた。防振ゴムは広い周
波数帯域にわたって抑制効果をもつが、周期的で大きな
振動の伝播には抑制効果が不十分であることが知られて
いる。このため、能動的な防振、いわゆるアクティブ防
振が考えられるようになってきた。
て生じる。このため、構造部材の振動の制振には、起振
源からの振動の伝播を抑制することが大きな効果をもつ
。従来こうした起振源からの振動の伝播を抑制する方法
としては、起振源の支持端に防振ゴムをそう人する受動
的な方法が一般的に用いられてきた。防振ゴムは広い周
波数帯域にわたって抑制効果をもつが、周期的で大きな
振動の伝播には抑制効果が不十分であることが知られて
いる。このため、能動的な防振、いわゆるアクティブ防
振が考えられるようになってきた。
これは、起振源から得た信号をもとに振動を積極的に打
ち消そうとする方法である。その第一は。
ち消そうとする方法である。その第一は。
力のつり合いによって防振する方法であり、被防振体で
ある支持端側に、起振源からの交番力に見合う大きさで
方向が反対の力を加えて防振する。
ある支持端側に、起振源からの交番力に見合う大きさで
方向が反対の力を加えて防振する。
この方法では起振力が大きい場合に装置が大型化する欠
点がある。そして第二は、バネ定数等を制御し、振動系
自体を変化させることにより被防振体の振動を制御する
。この方法も装置が大型化し、制御も複雑でコスト的に
も不利である。
点がある。そして第二は、バネ定数等を制御し、振動系
自体を変化させることにより被防振体の振動を制御する
。この方法も装置が大型化し、制御も複雑でコスト的に
も不利である。
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は起振源の機械的振動に応じて圧電アクチ
ュエータの伸び景を制御して被防振体への振動の伝播自
体を抑制する防振制御方法を提供することである。
で、その目的は起振源の機械的振動に応じて圧電アクチ
ュエータの伸び景を制御して被防振体への振動の伝播自
体を抑制する防振制御方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明のアクティブ防振制
御方法は、起振源の振動時における変動荷重および加速
度を測定し、該測定値に基づいて圧電アクチュエータの
伸び量を演算し、この伸び量を電圧に変換した後、前記
圧電アクチュエータに印加し、被防振体への振動の伝播
を抑制するように構成されている。
御方法は、起振源の振動時における変動荷重および加速
度を測定し、該測定値に基づいて圧電アクチュエータの
伸び量を演算し、この伸び量を電圧に変換した後、前記
圧電アクチュエータに印加し、被防振体への振動の伝播
を抑制するように構成されている。
上記の構成によると、起振源の振動系に組み込まれた圧
電アクチュエータを振動の振幅および周波数に応じて電
圧制御することによって応答性がよくかつ高い精度の防
振制御が行われる。
電アクチュエータを振動の振幅および周波数に応じて電
圧制御することによって応答性がよくかつ高い精度の防
振制御が行われる。
〔実施例〕
以下１本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
起振源１は被防振体側である支持台２に取付けられた防
振装置３を介して支持されている。防振装置３は、ジル
コン、チタン酸鉛等の圧電セラミックによって作製され
た複数の圧電素子ディスクで形成された圧電アクチュエ
ータ４（変位発生部）と、該圧電アクチュエータ４と同
じ軸上に配置された荷重検出器５および防振ゴム６とか
ら成っている。前記荷重検出部５は、ひずみゲージ、圧
電体による荷重センサあるいは圧電アクチュエータ４と
同じ圧電素子ディスクによって構成されている。また、
起振源の加速度を検出するために加速度検出器７が設け
られている。
振装置３を介して支持されている。防振装置３は、ジル
コン、チタン酸鉛等の圧電セラミックによって作製され
た複数の圧電素子ディスクで形成された圧電アクチュエ
ータ４（変位発生部）と、該圧電アクチュエータ４と同
じ軸上に配置された荷重検出器５および防振ゴム６とか
ら成っている。前記荷重検出部５は、ひずみゲージ、圧
電体による荷重センサあるいは圧電アクチュエータ４と
同じ圧電素子ディスクによって構成されている。また、
起振源の加速度を検出するために加速度検出器７が設け
られている。
演算部８は、荷重検出器５および加速度検出器７によっ
て検出される起振源の変動荷重および加速度に応じて圧
電アクチュエータ４の伸び量を求め、この伸び量を発生
するために必要な圧電アクチュエータ４への印加電圧制
御量を演算する。
て検出される起振源の変動荷重および加速度に応じて圧
電アクチュエータ４の伸び量を求め、この伸び量を発生
するために必要な圧電アクチュエータ４への印加電圧制
御量を演算する。
増幅部９は、前記演算部８からの出力電圧を圧電アクチ
ュエータの印加電圧に増幅する。
ュエータの印加電圧に増幅する。
つぎに、上記実施例の動作を説明する。
起振源１が第１図の矢印Ａ方向に振動すると、防振装＠
３には変動荷重が作用する。この変動荷重は荷重検出器
５によって検出され、荷重信号Ｖｆとして演算部８に入
力される。同時に、起振源の加速度は加速度検出部７に
よって検出され、加速度信号Ｖｃ として演算部８に
入力される。演算部８では、まず加算器１０によって両
信号が加算される。このとき荷重信号Ｖｆは変換係数Ａ
倍しておく。Ａは具体的には Ａ ＝Ｋ ｃ／（Ｋ ｆ−Ｍ） である。ここで、Ｋｆ、Ｋｃ は荷重検出器と加速度
検出器の荷重−電圧換算係数と加速度−電圧換算係数で
あり１Ｍは起振源の質量である。実際には、圧電アクチ
ュエータを単独で伸び縮みさせたときに、加算器１０の
出力電圧が０になるように変換係数Ａを選択する。さて
加算器１０の出力電圧は、第１図の起振源を中心とした
力のつり合い条件 Ｐ ＝Ｍｘ＋Ｌ
（１）の両辺を（Ｋｃ／Ｍ）倍した次式の右辺に等し
い。
３には変動荷重が作用する。この変動荷重は荷重検出器
５によって検出され、荷重信号Ｖｆとして演算部８に入
力される。同時に、起振源の加速度は加速度検出部７に
よって検出され、加速度信号Ｖｃ として演算部８に
入力される。演算部８では、まず加算器１０によって両
信号が加算される。このとき荷重信号Ｖｆは変換係数Ａ
倍しておく。Ａは具体的には Ａ ＝Ｋ ｃ／（Ｋ ｆ−Ｍ） である。ここで、Ｋｆ、Ｋｃ は荷重検出器と加速度
検出器の荷重−電圧換算係数と加速度−電圧換算係数で
あり１Ｍは起振源の質量である。実際には、圧電アクチ
ュエータを単独で伸び縮みさせたときに、加算器１０の
出力電圧が０になるように変換係数Ａを選択する。さて
加算器１０の出力電圧は、第１図の起振源を中心とした
力のつり合い条件 Ｐ ＝Ｍｘ＋Ｌ
（１）の両辺を（Ｋｃ／Ｍ）倍した次式の右辺に等し
い。
（Ｋｃ／Ｍ）Ｐ＝Ｋｃｘ＋（Ｋｃ／Ｍ）・Ｌ＝Ｖ ｃ
＋Ａ・Ｖ ｆ （２） 式（１）、（２）で、ＰとＸは起振源の起振力と振動変
位であり、第１図で上向きを正とする。またＬは荷重検
出器の交番荷重で引張側を正とする。さらに（）は時間
に関する二階微分を表す。
＋Ａ・Ｖ ｆ （２） 式（１）、（２）で、ＰとＸは起振源の起振力と振動変
位であり、第１図で上向きを正とする。またＬは荷重検
出器の交番荷重で引張側を正とする。さらに（）は時間
に関する二階微分を表す。
アクティブ防振により、起振源と被防振体である支持台
とが振動的に完全に分離した場合を想定するとＬ＝Ｏで
あり、そのときの起振源の振動変位Ｘは式（１）でＬ＝
Ｏとしたときに得られる加速度を時間に関して二階積分
した次式に等しく、式（２）から計算できる。
とが振動的に完全に分離した場合を想定するとＬ＝Ｏで
あり、そのときの起振源の振動変位Ｘは式（１）でＬ＝
Ｏとしたときに得られる加速度を時間に関して二階積分
した次式に等しく、式（２）から計算できる。
Ｘ ＝ ｆｆ （Ｖｕ＋ＡＶｆ）／Ｋｃ ｄ ｔ ｄ
ｔ（３）このとき圧電アクチュエータに課される伸び縮
みの条件はＬ＝Ｏを満たすことであり、これは起振源と
支持台の相対変位をＯにすることと等価である。いま、
支持台に影響する起振源が一つしかない場合を考えると
、Ｌ＝０のとき支持台の変位はＯとなる。したがって圧
電アクチュエータの伸びは式（３）に等しくすればよい
ことになる。もちろん支持台が他の起振源によって振動
していてもその大きさがＸに比べて十分小さければ近似
的に成立する。したがって、加算器１０の出力電圧を二
階の積分器１１に入力し、その出力電圧に、圧電アクチ
ュエータが必要とするバイアス電圧を加算器１２で加え
た電圧が圧電アクチュエータへの信号となる。
ｔ（３）このとき圧電アクチュエータに課される伸び縮
みの条件はＬ＝Ｏを満たすことであり、これは起振源と
支持台の相対変位をＯにすることと等価である。いま、
支持台に影響する起振源が一つしかない場合を考えると
、Ｌ＝０のとき支持台の変位はＯとなる。したがって圧
電アクチュエータの伸びは式（３）に等しくすればよい
ことになる。もちろん支持台が他の起振源によって振動
していてもその大きさがＸに比べて十分小さければ近似
的に成立する。したがって、加算器１０の出力電圧を二
階の積分器１１に入力し、その出力電圧に、圧電アクチ
ュエータが必要とするバイアス電圧を加算器１２で加え
た電圧が圧電アクチュエータへの信号となる。
上記の演算処理によって、起振源からの振動の伝播を制
御する圧電アクチュエータ４の最適な伸び址に対応した
電圧信号■が求められる。この電圧信号■は増幅部９に
よって圧電アクチュエータ４の印加電圧Ｖａに増幅され
る。
御する圧電アクチュエータ４の最適な伸び址に対応した
電圧信号■が求められる。この電圧信号■は増幅部９に
よって圧電アクチュエータ４の印加電圧Ｖａに増幅され
る。
圧電アクチュエータに電圧Ｖａが印加されると、起振源
の変位方向１例えば第１図中の上向きに対して圧電アク
チュエータが伸び、起振源の振動による支持台への力の
伝播が抑止され、支持台の振動が防止される。
の変位方向１例えば第１図中の上向きに対して圧電アク
チュエータが伸び、起振源の振動による支持台への力の
伝播が抑止され、支持台の振動が防止される。
第３図は、起振源の振動時における波形を表わしており
、（１）はアクティブ制御が行なわれていないときの波
形、（２）はアクティブ制御が行なわれているときの波
形を示している。起振力Ｐの変化に応じて圧電アクチュ
エータの伸縮＋ｉＵが制御される。その結果、アクティ
ブ制御していないときに出力されていた荷重検出器の出
力が０となり、振動が抑止される。
、（１）はアクティブ制御が行なわれていないときの波
形、（２）はアクティブ制御が行なわれているときの波
形を示している。起振力Ｐの変化に応じて圧電アクチュ
エータの伸縮＋ｉＵが制御される。その結果、アクティ
ブ制御していないときに出力されていた荷重検出器の出
力が０となり、振動が抑止される。
上述のとおり、本発明によれば、起振源の振動系に圧電
アクチュエータが組み込まれ、この圧電アクチュエータ
を起振源の振動に応じて伸縮させて制振するようにした
ので、応答性がよく５かっ精度の高い防振制御ができる
とともに、起振源に適した防振が比較的簡単な構成でか
つ安価に実現できる。
アクチュエータが組み込まれ、この圧電アクチュエータ
を起振源の振動に応じて伸縮させて制振するようにした
ので、応答性がよく５かっ精度の高い防振制御ができる
とともに、起振源に適した防振が比較的簡単な構成でか
つ安価に実現できる。
第１図は、本発明に係るアクティブ防振制御方法を説明
するための防振制御構成図、第２図は演算部のブロック
図、第３図は起振源の振動時における波形図である。 ２・・・支持台（被防振体）、 ６・・・防振ゴム
、３・・・防振装置 ４・・・圧電アクチュエータ、 ５・・・荷重検出器、
７・・・加速度検出器、
するための防振制御構成図、第２図は演算部のブロック
図、第３図は起振源の振動時における波形図である。 ２・・・支持台（被防振体）、 ６・・・防振ゴム
、３・・・防振装置 ４・・・圧電アクチュエータ、 ５・・・荷重検出器、
７・・・加速度検出器、
Claims (1)
- 起振源の振動時における変動荷重および加速度を測定し
、該測定値に基づいて圧電アクチュエータの伸び量を演
算し、該伸び量を電圧に変換した後、前記圧電アクチュ
エータに印加するように構成されたアクティブ防振制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22837185A JPS6288015A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | アクテイブ防振制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22837185A JPS6288015A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | アクテイブ防振制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288015A true JPS6288015A (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=16875414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22837185A Pending JPS6288015A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | アクテイブ防振制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6288015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01190271A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-31 | Kenji Uchino | 防振装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923139A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Toyota Motor Corp | 振動吸収方法 |
| JPS60121340A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-28 | Shimadzu Corp | 能動型免震装置 |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP22837185A patent/JPS6288015A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923139A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Toyota Motor Corp | 振動吸収方法 |
| JPS60121340A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-28 | Shimadzu Corp | 能動型免震装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01190271A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-31 | Kenji Uchino | 防振装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7398143B2 (en) | Active vibration absorber and method | |
| JP6011725B2 (ja) | 改良された共振器 | |
| KR950033751A (ko) | 액티브 진동분리 시스템 | |
| JPH04231750A (ja) | 防振支持装置 | |
| Wang et al. | Active H∞ control of the vibration of an axially moving cantilever beam by magnetic force | |
| US9611139B2 (en) | Resonator | |
| JPS63180401A (ja) | アクテイブ防振機能を有する切削工具 | |
| JPS6353617A (ja) | アクテイブ振動絶縁方法 | |
| JPS6288015A (ja) | アクテイブ防振制御方法 | |
| JPS6392851A (ja) | アクテイブ振動絶縁装置 | |
| JPS6122251B2 (ja) | ||
| JP2000154843A5 (ja) | ||
| JPS63106019A (ja) | アクティブ防振支持装置の制御方法 | |
| JP2864038B2 (ja) | 微振動試験方法とその装置 | |
| JPS5825217B2 (ja) | 電気動力計のトルク測定方法 | |
| JP5783955B2 (ja) | 能動型振動絶縁装置 | |
| JP3036544B2 (ja) | アクティブ振動絶縁装置 | |
| JPS62155347A (ja) | アクテイブ防振支持装置 | |
| JPH08179835A (ja) | アクティブダンパ | |
| JPH07168631A (ja) | 振動制振装置 | |
| JP6075252B2 (ja) | 能動型振動絶縁装置 | |
| JPH0915868A (ja) | 能動的除振装置 | |
| JPH0419438A (ja) | アクティブ振動絶縁装置 | |
| JP2003161670A (ja) | 振動台の応答評価方法および特性評価方法 | |
| JPS63261300A (ja) | アクテイブ振動絶縁方法 |