摩擦トルクを伴うモーター-ギア結合システムの振動抑制のためのモデル化と極配置制御

モーターギア結合システム（MGCS）は電動駆動システムにおいて重要な役割を果たしていますが、その動的性能は弾性結合振動、ギア摩擦トルク、バックラッシュなどの非線形要因によって大きく制約されています。これにより、動的結合と擾乱の抑制は、全体的なシステム性能を向上させるための重要な課題となっています。本研究では、ギア摩擦とかみ合いの非線形性を取り入れた二重慣性システムモデルをMGCSのために構築しました。このモデルに基づき、モーターと負荷の間の動的相互作用を体系的に分析します。さらに、極配置に基づくアクティブ擾乱抑制戦略を提案します。この戦略は、マルチループ制御を通じて電磁トルクの精密な調整を実現し、三つの極構成方法を使ってシステムの動的応答を最適化します。シミュレーションと実験の結果は、提案された方法がオーバーシュートを減少させ、安定性を向上させる効果があることを検証しています。これらの発見は、高性能電動駆動システムの設計に理論的および方法論的な支持を提供します。