第1章 メカトロニクス化の油圧機器 |
1.1 油圧制御システムの特徴 1 |
1.2 油圧制御システムの構成 4 |
1.3 油圧ポンプの制御 6 |
1.3.1 油圧ポンプの流量制御方式 6 |
1.3.2 油圧ポンプのメカトロニクス化 8 |
1.3.3 油圧ポンプの脈圧低減法 11 |
1.3.4 油圧ポンプの騒音低減法 12 |
1.3.5 油圧ポンプ駆動用電動機 13 |
1.3.6 小型高速ポンプ 13 |
1.4 油圧制御弁 15 |
1.4.1 サーボ弁 15 |
1.4.2 比例電磁弁 19 |
1.4.3 高速電磁弁 21 |
1.4.4 ポベット弁 24 |
参考文献 26 |
第2章 油圧システムの適応制御 |
2.1 適応制御とは 29 |
2.2 適応制御理論の基礎 30 |
2.2.1 極配置 31 |
2.2.2 Exact Model Matching(EMM) 32 |
2.2.3 適応制御 34 |
2.2.4 離散時間モデル規範型適応制御系の設計 35 |
(1) 規範モデルの設計 36 |
(2) 離散時間適応制御系の構成 37 |
2.3 電気・油圧サーボ系へのz変換を用いた適応制御系の設計 40 |
2.4 適応制御理論の応用 43 |
参考文献 48 |
第3章 油圧システムのファジィ制御 |
3.1 ファジィ制御の基礎理論 49 |
3.2 ファジィ制御の特徴と問題点 52 |
3.3 ファジィ制御の油圧システムへの応用事例概観 53 |
3.4 ファジィ制御の油圧システムへの適用事例 55 |
3.4.1 油圧システムの構成 56 |
3.4.2 ファジィコントローラの設計 56 |
3.4.3 前件部と後件部定数 57 |
3.4.4 数値シミュレーション条件 58 |
3.4.5 学習アルゴリズム 58 |
3.4.6 従来のファジィ制御方法によるシミュレーション 60 |
3.4.7 ルールの改善に関する検討 61 |
3.4.8 分割数と制御性能についての検討 65 |
3.5 学習型ファジィ制御における位相補償性 66 |
3.5.1 数値シミュレーション条件 67 |
3.5.2 数値シミュレーション結果 69 |
参考文献 72 |
第4章 ロバスト制御 |
4.1 制御とは、ロバストとは 74 |
4.1.1 ロバスト制御 76 |
4.1.2 油圧制御とロバスト制御 78 |
4.1.3 6軸油圧マニピュレータの各軸の動特性の数学モデル 82 |
(1) 油圧駆動多関節マニピュレータ 82 |
(2) マニピュレータ制御系のモデル化 83 |
4.2 H∞制御 84 |
4.3 スライディングモード制御 89 |
4.3.1 スライディングモード制御系の設計 90 |
4.3.2 シミュレーション 92 |
4.3.3 ステップ制御実験 93 |
(1) スライディングモードによるステップ応答実験 93 |
(2) チャタリングの抑制とロバスト性 95 |
4.4 2自由度制御 96 |
4.4.1 1自由度系の設計の問題点および2自由度制御の利点と設計の難しさ 96 |
4.4.2 外乱オブザーバによる外乱補償制御 98 |
4.4.3 外乱オブザーバの安定化制御器の設計 102 |
4.4.4 安定化フィルタQ(s)のH∞制御理論による導出 104 |
4.5 実験を通してのロバスト制御手法の比較と評価 106 |
4.5.1 ロバスト性評価項目 107 |
4.5.2 実験装置 108 |
4.5.3 ロバスト性評価項目に基づく実験結果 110 |
4.6 おわりに 117 |
参考文献 118 |
第5章 油圧システムのニューラルネットワーク制御 |
5.1 制御技術の変遷 120 |
(1) フィードフォワード制御 121 |
(2) フィードバック制御 121 |
5.2 ニューラルネットワーク応用制御技術の背景 123 |
5.3 ニューラルネットワークの構造と特徴 123 |
5.4 ニューラルネットワークの機能 127 |
5.5 オートチューニングへの適用例 129 |
5.5.1 チューニングシステムの構成 129 |
5.5.2 モータ速度制御への適用例 132 |
5.6 圧延機制御での適用例 135 |
5.7 おわりに 140 |
参考文献 140 |
第6章 油圧応用アクティブ振動制御 |
6.1 振動制御の基礎理論 142 |
6.1.1 振動乗り心地 142 |
6.1.2 車両の振動モデル 143 |
(1) 上下2自由度振動モデル 143 |
(2) 車体の上下・ピッチング振動 145 |
6.1.3 車両振動制御の形態 146 |
6.1.4 セミアクティブ制御手法 148 |
6.1.5 アクティブ振動制御手法 149 |
6.1.6 生物に学ぶ制御手法 151 |
6.2 自動車の油圧応用アクティブ振動制御 152 |
6.2.1 はじめに 152 |
6.2.2 アクティブサスペンション 152 |
(1) アクティブサスペンションのモデル 152 |
(2) アクティブサスペンションの形式および特徴 153 |
(3) アクティブサスペンションの制御理論 155 |
(4) アクティブサスペンションの構成 158 |
(5) アクティブサスペンションの制御効果 159 |
6.2.3 車両振動制御の将来展望 160 |
6.3 鉄道車両の油圧応用アクティブ振動制御 160 |
6.3.1 はじめに 160 |
6.3.2 システムの特徴 161 |
(1) システム構成 161 |
(2) コントローラの周波数特性 163 |
(3) 曲線区間における超過遠心加速度の影響の補正 164 |
6.3.3 直線区間高速走行試験結果 165 |
(1) 左右振動加速度の低減効果 165 |
(2) 上下振動波形の分析 167 |
(3) 振動制御系の周波数特性 167 |
6.3.4 曲線区間高速走行試験結果 169 |
6.3.5 おわりに 172 |
参考文献 172 |
第7章 高効率油圧システム |
7.1 はじめに 174 |
7.2 定圧力源システム 174 |
7.3 油圧トランスミッション 179 |
7.3.1 CPSによる駆動法 179 |
7.3.2 HSTによる車両の駆動法 181 |
7.4 HMT(Hydro-Mechanical Transmission) 184 |
7.5 車両におけるエネルギー回収システム 187 |
7.6 マルチアクチュエータ開回路における省エネルギーシステム 188 |
7.7 プレス分野における省エネルギー回路 192 |
参考文献 194 |
索引 195 |