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公開番号2024087895
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022202793
出願日2022-12-20
発明の名称制振装置および制振方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人Knowledge Partners弁理士法人
主分類F16F 15/02 20060101AFI20240625BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】制振対象物の制振制御の不安定化の防止。
【解決手段】制振対象物に取り付けられた物理量センサーの出力信号から前記制振対象物の共振周波数成分を抽出するフィルター部と、前記フィルター部で抽出された前記共振周波数成分の周波数に基づいて正弦波信号を生成する正弦波信号生成部と、前記フィルター部で抽出された前記共振周波数成分の振幅に基づいて制御ゲインを演算するゲイン演算部と、前記正弦波信号に前記制御ゲインを乗算して生成した制振信号によってアクチュエーターを駆動して前記制振対象物の振動を低減する制振部と、を含む、制振装置を構成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
制振対象物に取り付けられた物理量センサーの出力信号から前記制振対象物の共振周波数成分を抽出するフィルター部と、
前記フィルター部で抽出された前記共振周波数成分の周波数に基づいて正弦波信号を生成する正弦波信号生成部と、
前記フィルター部で抽出された前記共振周波数成分の振幅に基づいて制御ゲインを演算するゲイン演算部と、
前記正弦波信号に前記制御ゲインを乗算して生成した制振信号によってアクチュエーターを駆動して前記制振対象物の振動を低減する制振部と、
を含む、制振装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記正弦波信号生成部は、
前記正弦波信号を生成するデジタル制御発振器と、
前記デジタル制御発振器が生成する前記正弦波信号の周波数を前記フィルター部で抽出された前記共振周波数成分の周波数に合わせるデジタルＰＬＬ回路と、を含む、
請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記デジタルＰＬＬ回路は、前記デジタル制御発振器に入力される周波数制御値に位相調整値を加算し、前記共振周波数成分に対して前記位相調整値に対応する位相のずれが生じた前記正弦波信号を前記デジタル制御発振器から出力させる、
請求項２に記載の制振装置。
【請求項４】
前記位相調整値に対応する位相のずれと、前記制振対象物によって生じる位相のずれとの和は、前記共振周波数成分を打ち消す位相のずれとなる、
請求項３に記載の制振装置。
【請求項５】
前記ゲイン演算部は、
前記フィルター部で抽出された前記共振周波数成分を２乗して振幅信号を生成する振幅信号生成部と、
前記振幅信号に基づいてＰＩ制御を行って前記制御ゲインを演算するＰＩ制御部と、を含む、
請求項１に記載の制振装置。
【請求項６】
前記ＰＩ制御部は、
前記振幅信号と０より大きいターゲット値と、の差分をＰＩ制御して前記制御ゲインを演算する、
請求項５に記載の制振装置。
【請求項７】
制振対象物に取り付けられた物理量センサーの出力信号から前記制振対象物の共振周波数成分を抽出し、
抽出された前記共振周波数成分の周波数に基づいて正弦波信号を生成し、
抽出された前記共振周波数成分の振幅に基づいて制御ゲインを演算し、
前記正弦波信号に前記制御ゲインを乗算して生成した制振信号によって前記制振対象物の振動を低減する、
制振方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振装置および制振方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ジャイロセンサー等の物理量センサーによって検出した検出信号に基づいてアクチュエーターを駆動し、制振対象物の制振を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、加速度センサーによって制振対象物の振動状態を検出し、検出した信号に対して増幅等の処理を行って制振対象物の振動を減殺する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－８７８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術においては、制振対象物の振動を物理量センサーによって検出し、検出された信号自体に対して増幅等の処理を行っている。このため、物理量センサーによって検出された振動の振幅が小さくなると、増幅率を上げる必要がある。しかし、増幅率を上げると外乱に弱くなったり、発振の可能性が増大するなどして制御が不安定になる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための制振装置は、制振対象物に取り付けられた物理量センサーの出力信号から前記制振対象物の共振周波数成分を抽出するフィルター部と、前記フィルター部で抽出された前記共振周波数成分の周波数に基づいて正弦波信号を生成する正弦波信号生成部と、前記フィルター部の出力信号の振幅に基づいて制御ゲインを演算するゲイン演算部と、前記正弦波信号に前記制御ゲインを乗算して生成した制振信号によって前記制振対象物の振動を低減する制振部と、を含む。
【０００６】
また、上記課題を解決するための制振方法においては、制振対象物に取り付けられた物理量センサーの出力信号から前記制振対象物の共振周波数成分を抽出し、前記フィルター部で抽出された前記共振周波数成分の周波数に基づいて正弦波信号を生成し、前記フィルター部の出力信号の振幅に基づいて制御ゲインを演算し、前記正弦波信号に前記制御ゲインを乗算して生成した制振信号によって前記制振対象物の振動を低減する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
物理量センサーを備える制振ボックスの利用例を示す図。
制振ボックスのブロック図。
プロセッサーの構成を示すブロック図。
ＩＩＲフィルターの構成例を示す図。
正弦波信号生成部の構成を示すブロック図。
位相検出器を構成する各回路が出力する信号のタイミングチャートである。
周波数が調整される様子を説明する図。
位相が調整される様子を説明する図。
ゲイン演算部の構成を示す図。
２乗される前の共振周波数成分を模式的に示す図。
２乗された後の信号を実線によって示す図。
物理量センサーを備える制振ボックスの利用例を示す図。
正弦波信号生成部の他の構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る物理量センサー２を備える制振ボックス１の利用例を示す図であり、図２は、本発明の実施形態に係る制振ボックス１のブロック図である。図１においては、プロジェクターＰが天井Ｃに取り付けられた状態を示している。プロジェクターＰは、図示しないスクリーンに所定の画像を投影する装置である。プロジェクターＰは制振対象物の一例である。
【０００９】
プロジェクターＰの一面には制振ボックス１が取り付けられている。制振ボックス１は、筐体を備えており、筐体内に物理量センサー２およびアクチュエーター４０を備えている。従って、本実施形態においては、物理量センサー２やアクチュエーター４０がプロジェクターＰに取り付けられるとも言える。
【００１０】
物理量センサー２は、共振特性測定モードと制振モードとのそれぞれで動作する。むろん、他のモードで動作可能であっても良い。制振モードで動作している場合、物理量センサー２は、プロジェクターＰの使用過程で発生している振動を検出し、振動を抑制するようにアクチュエーター４０を駆動することでプロジェクターＰを制振することができる（詳細は後述）。
（【００１１】以降は省略されています）

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