動的加速度および時間変化する振動環境の総合シミュレーションを実現するために、動的加速度場に適応した軽量広帯域振動発生装置を開発した。まず、圧電-油圧直列複合振動発生方法および装置構成を提案し、従来の振動発生方法の「広帯域で軽量でない、軽量で広帯域でない」という課題を解決した。6ユニット並列の圧電振動発生モジュールを設計し、精密な調整工法を確立、並列振動発生効率は74.2％に達した。動的加速度環境下の広帯域振動発生ニーズを満たすため、油圧内蔵型センタリング方式を提案し、「シリンダーインシリンダー」構成の油圧振動発生モジュールを開発した。分周器に基づき、直列複合振動発生システムの周波数分割制御法を提案し、圧電・油圧振動発生モジュールの協調作動と均衡出力を実現した。力バランス制御とゼロ変位フィードバック補償制御を組み合わせ、油圧振動発生モジュールのセンタリング制御法を提案し、動的加速度環境下での精密なセンタリングを達成した。変ゲイン、長時間波形再現の2つの時変振動制御法を提案し、一体化制御システムを開発した。試験結果は、直列複合振動発生装置が遠心加速度60g以上、加速度変化率15g/s以上の条件下で、50kg負荷時に6g (rms)の振動加速度および10〜2000Hzの広帯域振動発生を実現したことを示している。本装置は多くの慣性機器、部品、システムの環境試験に適用され、良好な負荷制御効果を示した。飛行試験と比較して、本研究成果は航空機の誘導・制御システム機能性能評価に対し、高効率かつ経済的な実験室手段を提供し、特に大規模なデータ取得において優位性がある。

圧電駆動; 油圧駆動; 柔軟機構; 微小変位増幅; 遠心機