圧電素子を動力源とする油圧式アクチュエータに関する研究 : 第3報, 圧電ポンプと油圧シリンダによる位置制御実験
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概要
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This paper presents the working principle and the control performance of a hydraulic actuator system driven by a multilayered piezoelectric element. The main parts of the system are an accumulator, a reciprocating pump driven by the piezoelectric element, a single-rod cylinder and a control valve. The control valve is a variable throttle valve inserted between the rod-side and the head-side ports of the cylinder. When the pump is driven by its maximum voltage, the control valve is shut off, and the piston rod is then drawn into the cylinder by the working liquid supplied from the pump. Inversely, when the voltage becomes zero, the control valve is open, and the piston rod is pushed out of the cylinder by the working liquid supplied from the accumulator. Thus, the velocity of the rod is manipulated by changing the voltage applied to the pump. The experimental device was constructed using a piezoelectric element of 22 mm diameter and 55. 5 mm length, and a cylinder of 12 mm inner diameter and 6 mm rod diameter. The positioning controller was desinged using PD, feedforward and phase-lag compensators and a disturbance observer. Then, the positioning accuracies of about l0 μm and 50 μm were obtained for the external load forces of 0N and 60N, respectively, where the response frequency was about l0 Hz. Numerical simulations based on a set of mathematical models were also carried out to confirm the control performance of the proposed actuator system.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 1995-11-25
著者
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