JP2897416B2 - 除振装置 - Google Patents
除振装置Info
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 29
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、加振源の振動が加振源を支持するベースへ
伝わらないよう中間ベースを設けてアクチュエータで制
御する除振装置に関する。
伝わらないよう中間ベースを設けてアクチュエータで制
御する除振装置に関する。
［従来の技術］ 従来の除振装置は各種方法があるが、その一つを第４
図に示す。図においてレシプロエンジンなどの加振源１
が第一の支持バネ６と第一のダンパー７からなる支持手
段によりベース９に支持されている。このままではその
支持手段を経て加振源１の振動がベース９へ伝えられ、
周辺装置へ影響を与える。そこで、加振源１に固定した
第一の加速度センサ３と、加振源１に第二の支持バネ８
からなる支持手段を介して設けられた付加マス２と、該
付加マス２と前記加振源１とに力を作用するアクチュエ
ータ５と、前記第一の加速度センサ３の信号を受けて働
きアクチュエータ５に指令を与える制振コントローラ４
とで能動的に除振する方法が考えられた。この系におい
ては次のように除振される。すなわち、加振源１の振動
加速度を検出した第一の加速度センサ３の信号に応じて
制振コントローラ４が働き、アクチュエータ５に信号を
送る。この指令に応じてアクチュエータ５は加振源１と
付加マス２の間に力を作用させる。付加マス２は、アク
チュエータ５と第２の支持バネ８で与えられる力により
振動し、これらの反力が同時に加振源１に作用する。こ
のため加振源１は、当初の振動が抑えられて、振動振幅
が小さくなる。ある程度振動振幅が小さくなると、第一
の加速度センサ３の信号も小さくなり制御コントローラ
４とアクチュエータ５の働きも弱くなるので、制御効果
は低下する。したがって、ある小さな振動振幅が残った
状態で平衡状態を保つ。
図に示す。図においてレシプロエンジンなどの加振源１
が第一の支持バネ６と第一のダンパー７からなる支持手
段によりベース９に支持されている。このままではその
支持手段を経て加振源１の振動がベース９へ伝えられ、
周辺装置へ影響を与える。そこで、加振源１に固定した
第一の加速度センサ３と、加振源１に第二の支持バネ８
からなる支持手段を介して設けられた付加マス２と、該
付加マス２と前記加振源１とに力を作用するアクチュエ
ータ５と、前記第一の加速度センサ３の信号を受けて働
きアクチュエータ５に指令を与える制振コントローラ４
とで能動的に除振する方法が考えられた。この系におい
ては次のように除振される。すなわち、加振源１の振動
加速度を検出した第一の加速度センサ３の信号に応じて
制振コントローラ４が働き、アクチュエータ５に信号を
送る。この指令に応じてアクチュエータ５は加振源１と
付加マス２の間に力を作用させる。付加マス２は、アク
チュエータ５と第２の支持バネ８で与えられる力により
振動し、これらの反力が同時に加振源１に作用する。こ
のため加振源１は、当初の振動が抑えられて、振動振幅
が小さくなる。ある程度振動振幅が小さくなると、第一
の加速度センサ３の信号も小さくなり制御コントローラ
４とアクチュエータ５の働きも弱くなるので、制御効果
は低下する。したがって、ある小さな振動振幅が残った
状態で平衡状態を保つ。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来例ではある程度の振動が存在しな
ければ制御作用を発揮することができず、ベース９側に
振動を伝えてしまうという問題があった。
ければ制御作用を発揮することができず、ベース９側に
振動を伝えてしまうという問題があった。
そこで本発明では、加振源の振動をベース側へ伝えな
いようにすることを目的とする。
いようにすることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の問題を解決するため、加振源とベースの間に中
間ベースを設けてそれぞれの間を支持手段で支持し、支
持手段に制振用のアクチュエータを設け、中間ベースと
加振源のそれぞれに設けた加速度センサの信号に応じて
信号抑制制御をするものである。
間ベースを設けてそれぞれの間を支持手段で支持し、支
持手段に制振用のアクチュエータを設け、中間ベースと
加振源のそれぞれに設けた加速度センサの信号に応じて
信号抑制制御をするものである。
［作用］ 上記手段により、加振源の加速度信号に同期し、中間
ベースの加速度信号に応じて振動抑制制御する。振動の
利得と位相を同時に制御し、積分作用を利用するので、
中間ベースの振動をゼロにすることができる。従って加
振源からベースに伝わる振動をゼロにする作用がある。
ベースの加速度信号に応じて振動抑制制御する。振動の
利得と位相を同時に制御し、積分作用を利用するので、
中間ベースの振動をゼロにすることができる。従って加
振源からベースに伝わる振動をゼロにする作用がある。
［実施例］ 以下、本発明の具体的実施例を第１図〜第３図に示し
て説明する。第１図は、全体構成図である。
て説明する。第１図は、全体構成図である。
図において、ベース９と加振源１の間に中間ベース26
を設け、それぞれの間を、第一の支持手段と第二の支持
手段とで支持している。それぞれの支持手段はバネ定数
とダンピング係数を持っているので、図には第一の支持
バネ６、第一のダンパー７、第二の支持バネ８、第二の
ダンパー11として記載している。第一の支持手段は６、
７で構成され、第二の支持手段は８、11で構成される。
加振源１には第一の加速度センサ３が固定されており、
中間ベース26には第二の加速度センサ10が固定されてい
る。中間ベースにはアクチュエータ５が固定されてい
る。制振コントローラ４は、前記二つの加速度センサ
３、10の信号とアクチュエータ５内の変位センサの信号
Ｘを受けて働き、アクチュエータ５内の２つの電磁石に
電流I1,I2を供給して振動を発生させる。
を設け、それぞれの間を、第一の支持手段と第二の支持
手段とで支持している。それぞれの支持手段はバネ定数
とダンピング係数を持っているので、図には第一の支持
バネ６、第一のダンパー７、第二の支持バネ８、第二の
ダンパー11として記載している。第一の支持手段は６、
７で構成され、第二の支持手段は８、11で構成される。
加振源１には第一の加速度センサ３が固定されており、
中間ベース26には第二の加速度センサ10が固定されてい
る。中間ベースにはアクチュエータ５が固定されてい
る。制振コントローラ４は、前記二つの加速度センサ
３、10の信号とアクチュエータ５内の変位センサの信号
Ｘを受けて働き、アクチュエータ５内の２つの電磁石に
電流I1,I2を供給して振動を発生させる。
第２図は、アクチュエータの構造図である。中間ベー
ス26に固定されたアクチュエータ５は、ケース15の中に
対向する第一、第二の電磁石12、13が固定されており、
その間に加振マス14があり、２つの支持手段である第一
のコイルバネ16と第二のコイルバネ17とで支持されてい
る。二つの支持手段は、ゴムや他の手段でもよく、二つ
の磁気吸引力により加振マス14が電磁石の方向に振動で
きるよう支持されている。加振マス14の変位は固定され
た変位センサ27によって検出されている。
ス26に固定されたアクチュエータ５は、ケース15の中に
対向する第一、第二の電磁石12、13が固定されており、
その間に加振マス14があり、２つの支持手段である第一
のコイルバネ16と第二のコイルバネ17とで支持されてい
る。二つの支持手段は、ゴムや他の手段でもよく、二つ
の磁気吸引力により加振マス14が電磁石の方向に振動で
きるよう支持されている。加振マス14の変位は固定され
た変位センサ27によって検出されている。
第３図は、制振コントローラの内部詳細を示す制御系
統図である。図において、減算器25は加速度指令ｓか
ら第二の加速度センサ10の加速度信号ｆを減算する。
同期２相発振器22は第一の加速度センサ３の信号Ｐを基
準信号として同期２相発振し、正弦波と余弦波を発生さ
せる。この２相信号を受けた同期変換器18は減算器25か
らの信号を同期変換し、加速度のエラー信号の大きさと
位相情報を持つ同期変換信号を得る。この同期変換信号
を入力する制御器19は主に積分器から構成され、同期変
換信号がゼロとなるまで積分器が働き制御器19の出力信
号が増大する。制御器19の指令信号は、前記２相信号を
受けて20で同期逆変換し、加振源の信号と同期した補償
指令信号に変換される。
統図である。図において、減算器25は加速度指令ｓか
ら第二の加速度センサ10の加速度信号ｆを減算する。
同期２相発振器22は第一の加速度センサ３の信号Ｐを基
準信号として同期２相発振し、正弦波と余弦波を発生さ
せる。この２相信号を受けた同期変換器18は減算器25か
らの信号を同期変換し、加速度のエラー信号の大きさと
位相情報を持つ同期変換信号を得る。この同期変換信号
を入力する制御器19は主に積分器から構成され、同期変
換信号がゼロとなるまで積分器が働き制御器19の出力信
号が増大する。制御器19の指令信号は、前記２相信号を
受けて20で同期逆変換し、加振源の信号と同期した補償
指令信号に変換される。
ここで、同期２相発振器は、例えば特開昭63−257312
（特願昭62−90955）「回転同期多相発振器」に示され
る方法で構成され、同期変換器18と同期逆変換器20が、
例えば特開昭64−12124（特願昭62−164003）「磁気軸
受の制御装置」に示される方法で構成される。
（特願昭62−90955）「回転同期多相発振器」に示され
る方法で構成され、同期変換器18と同期逆変換器20が、
例えば特開昭64−12124（特願昭62−164003）「磁気軸
受の制御装置」に示される方法で構成される。
補償指令信号と、加振マスの変位信号ｘを受けた分配
器21は、第一、第二の電磁石12、13にそれぞれ電流を供
給する第一、第二のパワーアンプ23、24に電流指令を与
え、二つの電磁石が加振マス14に与える合力と補償指令
が比例するよう磁気吸引力の線形補償を行っている。こ
の方法は特公昭63−19734「磁気軸受装置の制御方法」
や特開昭59−112605「磁気吸引力の制御方法」、特公平
１−12970「磁気軸受装置の制御方法」に示される方法
であってもよい。
器21は、第一、第二の電磁石12、13にそれぞれ電流を供
給する第一、第二のパワーアンプ23、24に電流指令を与
え、二つの電磁石が加振マス14に与える合力と補償指令
が比例するよう磁気吸引力の線形補償を行っている。こ
の方法は特公昭63−19734「磁気軸受装置の制御方法」
や特開昭59−112605「磁気吸引力の制御方法」、特公平
１−12970「磁気軸受装置の制御方法」に示される方法
であってもよい。
以上のような構成において、加振源１が振動すると第
二の支持手段を介して、振動が伝わり、中間ベースが振
動し、さらに第一の支持手段を介して、ベース９に振動
が伝わっている。このとき、制御コントローラ４の同期
２相発振器22は、加振源１の振動に同期して発振し、こ
れを受けて、同期変換器18が、加速度指令ｓに対する
中間ベースの加速度ｆの差信号を同期変換する。加速
度指令ｓはゼロとするので、−ｆが同期変換され
る。この信号に基づいて働いた制御器19の指令信号が同
期逆変換器20により逆変換され、加振源４と同期した補
償指令が得られる。この信号は、制御器19の働きによ
り、中間ベース26の振動を制御する力と同位相である。
従ってこの補償指令に応じて分配器、二つのパワーアン
プ、二つの電磁石を経由して、加振マスが中間ベースに
与える力は、加振源１が第二の支持手段を経由して中間
ベース26に与える加振力と逆位相となる。そのため、中
間ベースの振動振幅は低減する。低減した振動に応じ
て、同期変換器18の入力信号も小さくなるが、制御器19
は積分機能を持っているので、その指令信号がさらに大
きくなり、同期逆変換器20の補償指令も大きくなる。そ
こで２つの電磁石が加振マスに与える加振力も大きくな
り、中間ベース26に与える振動制御力も大きくなる。
二の支持手段を介して、振動が伝わり、中間ベースが振
動し、さらに第一の支持手段を介して、ベース９に振動
が伝わっている。このとき、制御コントローラ４の同期
２相発振器22は、加振源１の振動に同期して発振し、こ
れを受けて、同期変換器18が、加速度指令ｓに対する
中間ベースの加速度ｆの差信号を同期変換する。加速
度指令ｓはゼロとするので、−ｆが同期変換され
る。この信号に基づいて働いた制御器19の指令信号が同
期逆変換器20により逆変換され、加振源４と同期した補
償指令が得られる。この信号は、制御器19の働きによ
り、中間ベース26の振動を制御する力と同位相である。
従ってこの補償指令に応じて分配器、二つのパワーアン
プ、二つの電磁石を経由して、加振マスが中間ベースに
与える力は、加振源１が第二の支持手段を経由して中間
ベース26に与える加振力と逆位相となる。そのため、中
間ベースの振動振幅は低減する。低減した振動に応じ
て、同期変換器18の入力信号も小さくなるが、制御器19
は積分機能を持っているので、その指令信号がさらに大
きくなり、同期逆変換器20の補償指令も大きくなる。そ
こで２つの電磁石が加振マスに与える加振力も大きくな
り、中間ベース26に与える振動制御力も大きくなる。
以上を繰り返し、ついには、加振源１が中間ベース26
に与える加振力と、アクチュエータ５が中間ベース26に
与える制振力は、位相が逆で、同じ大きさとなって、中
間ベース26の振動がゼロとなるのである。従って、もは
や第一の支持手段を介してベース９へ伝わる振動もゼロ
となるのである。
に与える加振力と、アクチュエータ５が中間ベース26に
与える制振力は、位相が逆で、同じ大きさとなって、中
間ベース26の振動がゼロとなるのである。従って、もは
や第一の支持手段を介してベース９へ伝わる振動もゼロ
となるのである。
［発明の効果］ 本発明によれば、中間ベースを用い、それに伝わる加
振源の振動と逆位相で同じ大きさの振動制御力を与える
ので、中間ベースの振動をゼロとすることができる。従
って、第一の支持手段を介してベース９へ伝わる振動が
無くなり、振動に起因する周辺装置への悪影響を回避す
る効果がある。
振源の振動と逆位相で同じ大きさの振動制御力を与える
ので、中間ベースの振動をゼロとすることができる。従
って、第一の支持手段を介してベース９へ伝わる振動が
無くなり、振動に起因する周辺装置への悪影響を回避す
る効果がある。
第１図は全体構成図、第２図はアクチュエータの構造
図、第３図は制振コントローラの内部詳細を示す制御系
統図、第４図は従来の除振装置を示す図である。 １……加振源、２……付加マス ３……第一の加速度センサ ４……制振コントローラ ５……アクチュエータ ６……第一の支持バネ ７……第一のダンパー ８……第二の支持バネ ９……ベース、10……第二の加速度センサ 11……第二のダンパー、12……第一の電磁石 13……第二の電磁石、14……加振マス 15……ケース、16……第一のコイルバネ 17……第二のコイルバネ、18……同期変換器 19……制御器、20……同期逆変換器 21……分配器、22……同期２相発振器 23……第一のパワーアンプ 24……第二のパワーアンプ 25……減算器、26……中間ベース 27……変位センサ
図、第３図は制振コントローラの内部詳細を示す制御系
統図、第４図は従来の除振装置を示す図である。 １……加振源、２……付加マス ３……第一の加速度センサ ４……制振コントローラ ５……アクチュエータ ６……第一の支持バネ ７……第一のダンパー ８……第二の支持バネ ９……ベース、10……第二の加速度センサ 11……第二のダンパー、12……第一の電磁石 13……第二の電磁石、14……加振マス 15……ケース、16……第一のコイルバネ 17……第二のコイルバネ、18……同期変換器 19……制御器、20……同期逆変換器 21……分配器、22……同期２相発振器 23……第一のパワーアンプ 24……第二のパワーアンプ 25……減算器、26……中間ベース 27……変位センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 19/02 F16F 15/02
Claims (5)
- 【請求項１】第一の支持装置によりベースに支持された
中間ベースと、第二の支持装置により該中間ベースに支
持された加振源と、前記中間ベースに固定したアクチュ
エータと、前記加振源に固定した第一の加速度センサ
と、前記中間ベースに固定した第二の加速度センサと、
前記第一、第二の加速度センサの信号を入力とし前記ア
クチュエータに操作指令を与える制振コントローラとを
備えたことを特徴とする除振装置。 - 【請求項２】前記加振源に固定した前記第一の加速度セ
ンサの信号を同期基準信号とし、前記中間ベースに固定
した前記第二の加速度センサの同期振動加速度がゼロと
なるよう制御することを特徴とする請求項１記載の除振
装置。 - 【請求項３】請求項１記載のアクチュエータが前記中間
ベースに固定されたケースと、該ケースに固定され対向
する第一、第二の電磁石と、該電磁石により吸引加速さ
れて振動可能な付加マスと、該電磁石と該付加マスの相
対変位を検出する変位センサと、該付加マスを該ケース
に支持する支持手段とから成ることを特徴とする除振装
置。 - 【請求項４】請求項１記載の制振コントローラが、加振
源に固定した第一の加速度センサの信号を入力として同
期発振する同期２相発振器と、設定加速度信号ｓから
中間ベースに固定した第２の加速度センサの信号ｆを
減算する減算器と、該減算器からの信号を前記同期２相
発振器の信号を受けて同期変換する同期変換器と、該同
期変換器の信号を受けて働く制御器と、該制御器からの
信号を前記同期２相発振器の信号を受けて同期逆変換す
る同期逆変換器と、該同期逆変換器の信号とアクチュエ
ータに設けた変位センサの信号を受けて２つの電流指令
を得る分配器と、該分配器からの電流指令に応じて電流
増幅し電流フィードバック制御を行う第一、第二のパワ
ーアンプとからなり、これら第一、第二のパワーアンプ
から前記アクチュエータの二つの電磁石にそれぞれ電流
を供給するようにしたことを特徴とする除振装置。 - 【請求項５】請求項４記載の分配器の入力信号に対して
前記二つの電磁石が付加マスに与える合力が比例するよ
う磁気吸引力の線形補償をするようにしたことを特徴と
する除振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32002190A JP2897416B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 除振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32002190A JP2897416B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 除振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04188204A JPH04188204A (ja) | 1992-07-06 |
| JP2897416B2 true JP2897416B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=18116870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32002190A Expired - Fee Related JP2897416B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 除振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897416B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0681891A (ja) * | 1992-09-07 | 1994-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 吸振器 |
| DE4301845C1 (de) * | 1993-01-23 | 1994-03-31 | Freudenberg Carl Fa | Aktiver Schwingungstilger |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP32002190A patent/JP2897416B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04188204A (ja) | 1992-07-06 |
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|---|---|---|---|
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