JP2001108571A - 振動台の波形制御装置及びその方法 - Google Patents
振動台の波形制御装置及びその方法Info
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D19/00—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
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- G—PHYSICS
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- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】一回の加振で目標波と再現波を一致させること
ができ、いわゆる一発破壊試験など加振中に振動台の特
性が変化する振動試験に適用可能な振動台の波形制御装
置及びその方法を提供する。 【解決手段】加振が行われる前に求められた振動台２の
逆特性と目標波１１に基づいてオフライン補償波３０を
生成するオフライン補償波生成器３と、加振中に加振波
９０及び再現波２０のデータに基づいて求められた加振
中の振動台の逆特性４０と目標波１１に基づいてオンラ
イン補償波７０を生成するオンライン補償波生成器７と
を有し、加振中に、加振波９０を、オフライン補償波３
０からオンライン補償波７０に基づく混合補償波８０へ
切替える。
ができ、いわゆる一発破壊試験など加振中に振動台の特
性が変化する振動試験に適用可能な振動台の波形制御装
置及びその方法を提供する。 【解決手段】加振が行われる前に求められた振動台２の
逆特性と目標波１１に基づいてオフライン補償波３０を
生成するオフライン補償波生成器３と、加振中に加振波
９０及び再現波２０のデータに基づいて求められた加振
中の振動台の逆特性４０と目標波１１に基づいてオンラ
イン補償波７０を生成するオンライン補償波生成器７と
を有し、加振中に、加振波９０を、オフライン補償波３
０からオンライン補償波７０に基づく混合補償波８０へ
切替える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動台と波形制御
装置から構成される振動装置に用いて、一回の加振で目
標波と再現波を一致させることのできる実時間適応型の
波形制御装置及びその方法に関する。
装置から構成される振動装置に用いて、一回の加振で目
標波と再現波を一致させることのできる実時間適応型の
波形制御装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、地震時における構造物の挙動
や強度を調べる目的などで各種の振動試験が行われてお
り、そのための装置として振動装置が用いられている。
図１２は、振動装置の概略の構成を示した図である。振
動装置は、被試験体である供試体２２３を載せて振動す
る振動台２と、その振動の波形を制御する波形制御装置
１００から構成されている。波形制御装置１００から発
せられた加振波９０の信号は、振動台制御部２１で加振
機２２１を動作させるサーボ指令に変換され、その信号
を受けた加振機２２１の動作によってテーブル２２２及
びその上に載せられた供試体２２３が振動する。
や強度を調べる目的などで各種の振動試験が行われてお
り、そのための装置として振動装置が用いられている。
図１２は、振動装置の概略の構成を示した図である。振
動装置は、被試験体である供試体２２３を載せて振動す
る振動台２と、その振動の波形を制御する波形制御装置
１００から構成されている。波形制御装置１００から発
せられた加振波９０の信号は、振動台制御部２１で加振
機２２１を動作させるサーボ指令に変換され、その信号
を受けた加振機２２１の動作によってテーブル２２２及
びその上に載せられた供試体２２３が振動する。
【０００３】ここで、加振波９０とは、振動台２へ指示
される振動の波形であり、適正な振動試験を実施するた
めには、供試体２２３が目標とする波形（目標波）で振
動するような加振波９０を振動台２へ指示する必要があ
る。即ち、加振波９０を、テーブル２２２上に設けられ
た加速度センサ２２４から得られる振動の波形（再現波
２０）と目標波が一致するような波形とすることが必要
となる。波形制御装置１００は、かかる適正な加振波９
０を生成する目的で設けられた装置である。
される振動の波形であり、適正な振動試験を実施するた
めには、供試体２２３が目標とする波形（目標波）で振
動するような加振波９０を振動台２へ指示する必要があ
る。即ち、加振波９０を、テーブル２２２上に設けられ
た加速度センサ２２４から得られる振動の波形（再現波
２０）と目標波が一致するような波形とすることが必要
となる。波形制御装置１００は、かかる適正な加振波９
０を生成する目的で設けられた装置である。
【０００４】一般に、加振波９０と再現波２０の関係
は、周波数(ω)領域の表現を用いて下記（１）式で表す
ことができる。 Ｙ(ω)＝Ｇ(ω)・Ｘ(ω) （１） 但し、Ｙ(ω)は再現波２０、Ｘ(ω)は加振波９０、Ｇ
(ω)は供試体を含む振動台の特性（以下、振動台の特性
という）を表している。この（１）式を加振波Ｘ(ω)を
求めるための表現に変更すると、下記（２）となる。 Ｘ(ω)＝Ｇ-1(ω)・Ｙ(ω) （２） 但し、Ｇ-1(ω)は振動台の逆特性である。前記波形制御
装置１００では、この（２）式を用いて、再現波Ｙ(ω)
が目標波になるような加振波Ｘ(ω)を求める。ここで、
再現波Ｙ(ω)は目標波とするので既知となるため、振動
台の逆特性Ｇ-1(ω)が求まれば、適正な加振波Ｘ(ω)を
算出することができる。
は、周波数(ω)領域の表現を用いて下記（１）式で表す
ことができる。 Ｙ(ω)＝Ｇ(ω)・Ｘ(ω) （１） 但し、Ｙ(ω)は再現波２０、Ｘ(ω)は加振波９０、Ｇ
(ω)は供試体を含む振動台の特性（以下、振動台の特性
という）を表している。この（１）式を加振波Ｘ(ω)を
求めるための表現に変更すると、下記（２）となる。 Ｘ(ω)＝Ｇ-1(ω)・Ｙ(ω) （２） 但し、Ｇ-1(ω)は振動台の逆特性である。前記波形制御
装置１００では、この（２）式を用いて、再現波Ｙ(ω)
が目標波になるような加振波Ｘ(ω)を求める。ここで、
再現波Ｙ(ω)は目標波とするので既知となるため、振動
台の逆特性Ｇ-1(ω)が求まれば、適正な加振波Ｘ(ω)を
算出することができる。
【０００５】この振動台の逆特性Ｇ-1(ω)は、振動台の
装置自体、供試体、及び振動の振幅レベルなどで変化す
るため、直接的に求めるのが困難である。従って、通常
は、実際に振動装置を動かした時に得られる加振波９０
と再現波２０のデータを用いてその推定値
装置自体、供試体、及び振動の振幅レベルなどで変化す
るため、直接的に求めるのが困難である。従って、通常
は、実際に振動装置を動かした時に得られる加振波９０
と再現波２０のデータを用いてその推定値
【数１】 を算出する実験的な同定方法が用いられている。従来の
振動装置においては、この振動台の逆特性の同定を、振
動台の加振中ではなく加振後に、オフラインで行ってい
た。言い換えれば、前回の振動試験あるいは予備試験で
得られたデータから振動台の逆特性を推定しておき、そ
の値を次回の試験において固定値として使用する方法が
取られていた。
振動装置においては、この振動台の逆特性の同定を、振
動台の加振中ではなく加振後に、オフラインで行ってい
た。言い換えれば、前回の振動試験あるいは予備試験で
得られたデータから振動台の逆特性を推定しておき、そ
の値を次回の試験において固定値として使用する方法が
取られていた。
【０００６】図１３は、従来の振動装置の構成を波形制
御装置を中心に示した図である。図中、振動台２以外の
部分が図１２における波形制御装置１００を構成してい
る。また、点線はオフラインでの動作を表している。加
振時には、目標波発生器１から発せられた目標波１１が
オフライン補償波生成器３に伝えられ、ここで目標波が
前述の事前に算出された振動台の逆特性によって補償さ
れる。即ち、目標波１１と振動台の逆特性から前記
（２）式に基づいて適正な加振波９０が生成される。実
際には、（２）式において、振動台の逆特性Ｇ-1(ω)に
逆特性の推定値
御装置を中心に示した図である。図中、振動台２以外の
部分が図１２における波形制御装置１００を構成してい
る。また、点線はオフラインでの動作を表している。加
振時には、目標波発生器１から発せられた目標波１１が
オフライン補償波生成器３に伝えられ、ここで目標波が
前述の事前に算出された振動台の逆特性によって補償さ
れる。即ち、目標波１１と振動台の逆特性から前記
（２）式に基づいて適正な加振波９０が生成される。実
際には、（２）式において、振動台の逆特性Ｇ-1(ω)に
逆特性の推定値
【数２】 を用いている。なお、正確な表現をすれば、オフライン
補償波生成器３で補償された結果得られる波形は（オフ
ライン）補償波と呼ばれ、ここではその補償波をそのま
ま振動台２へ伝えられる加振波９０としているというこ
とである。
補償波生成器３で補償された結果得られる波形は（オフ
ライン）補償波と呼ばれ、ここではその補償波をそのま
ま振動台２へ伝えられる加振波９０としているというこ
とである。
【０００７】生成された加振波９０は、前述のとおり振
動台２へ伝えられ、振動台制御部２１の制御で振動台加
振機構部２２が振動する。また、加振中の加振波９０及
び再現波２０のデータが、加振波記録器５及び再現波記
録器６で記録される。加振終了後、この記録されたデー
タに基づき、振動台逆特性算出器４において、前述のと
おりオフラインで振動台の逆特性の推定値４０
動台２へ伝えられ、振動台制御部２１の制御で振動台加
振機構部２２が振動する。また、加振中の加振波９０及
び再現波２０のデータが、加振波記録器５及び再現波記
録器６で記録される。加振終了後、この記録されたデー
タに基づき、振動台逆特性算出器４において、前述のと
おりオフラインで振動台の逆特性の推定値４０
【数３】 が求められ、その値が次回の加振時などで用いられる。
【０００８】なお、オフライン補償波生成器３におい
て、前記（２）式に基づく演算を行うのは演算器３２で
あり、その前後に配置されたフーリエ変換器３１とフー
リエ逆変換器３２は、それぞれ、時間領域の目標波１１
を周波数領域へ、周波数領域の補償波（加振波９０）を
時間領域へ変換する部分である。
て、前記（２）式に基づく演算を行うのは演算器３２で
あり、その前後に配置されたフーリエ変換器３１とフー
リエ逆変換器３２は、それぞれ、時間領域の目標波１１
を周波数領域へ、周波数領域の補償波（加振波９０）を
時間領域へ変換する部分である。
【０００９】図１４は、図１３で示した従来の波形制御
装置を用いた場合のフローチャートであり、振動台の逆
特性の同定から本加振（本試験）までの手順を示したも
のである。まず始めに、微弱ランダム波による加振を行
い、その時の再現波から加振レベル（振動の振幅レベ
ル）が低い場合の振動台の逆特性の推定値
装置を用いた場合のフローチャートであり、振動台の逆
特性の同定から本加振（本試験）までの手順を示したも
のである。まず始めに、微弱ランダム波による加振を行
い、その時の再現波から加振レベル（振動の振幅レベ
ル）が低い場合の振動台の逆特性の推定値
【数４】 を求める（図１４のステップＳ１）。続いて、初期加振
レベルを設定し（図１４のステップＳ２）、求められた
逆特性
レベルを設定し（図１４のステップＳ２）、求められた
逆特性
【数５】 を用いて生成されたオフライン補償波による加振を行う
（図１４のステップＳ３及びＳ４）。通常、加振レベル
は低いレベルを設定する。
（図１４のステップＳ３及びＳ４）。通常、加振レベル
は低いレベルを設定する。
【００１０】次に、その加振の結果から、所定の方法に
よって、再現波２０が目標波１１に一致する方向へ前記
オフライン補償波を修正した繰り返し補償波を生成し
（図１４のステップＳ５）、再度加振（図１４のステッ
プＳ４）を行う。この手順を繰り返し行い、生成される
繰り返し補償波の収束状況を判断する。繰り返し補償波
が発散する傾向にある場合には、その時のデータから再
度逆特性の推定値
よって、再現波２０が目標波１１に一致する方向へ前記
オフライン補償波を修正した繰り返し補償波を生成し
（図１４のステップＳ５）、再度加振（図１４のステッ
プＳ４）を行う。この手順を繰り返し行い、生成される
繰り返し補償波の収束状況を判断する。繰り返し補償波
が発散する傾向にある場合には、その時のデータから再
度逆特性の推定値
【数６】 を算出し（図１４のステップＳ６）、その値を用いたオ
フライン補償波の生成（図１４のステップＳ３）からや
り直す。
フライン補償波の生成（図１４のステップＳ３）からや
り直す。
【００１１】以上の手順を、再現波２０と目標波１１が
十分に一致するまで繰り返し、その時の繰り返し補償波
を用いて本加振を行う（図１４のステップＳ７）。この
本加振において、加振レベルが所望のレベルに達してい
ない場合には、その時の加振結果に基づいて逆特性の推
定値
十分に一致するまで繰り返し、その時の繰り返し補償波
を用いて本加振を行う（図１４のステップＳ７）。この
本加振において、加振レベルが所望のレベルに達してい
ない場合には、その時の加振結果に基づいて逆特性の推
定値
【数７】 を算出し直し、加振レベルの設定を上げて（図１４のス
テップＳ８）、オフライン補償波の生成（図１４のステ
ップＳ３）からの手順を繰り返し行う。その結果、所望
のレベルで本加振が行われれば、一連の手順を終了す
る。
テップＳ８）、オフライン補償波の生成（図１４のステ
ップＳ３）からの手順を繰り返し行う。その結果、所望
のレベルで本加振が行われれば、一連の手順を終了す
る。
【００１２】以上説明したように、従来の波形制御装置
においては、徐々に加振レベルを大きくしながら繰り返
し加振を行い、それらの結果を用いて、本加振で必要な
加振レベルにおいて再現波２０と目標波１１が十分一致
するような逆特性４０をオフラインで求めていた。
においては、徐々に加振レベルを大きくしながら繰り返
し加振を行い、それらの結果を用いて、本加振で必要な
加振レベルにおいて再現波２０と目標波１１が十分一致
するような逆特性４０をオフラインで求めていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
大地震発生時における建物の崩壊などを想定した、いわ
ゆる一発破壊試験を行うための振動装置が望まれるよう
になった。この一発破壊試験は、建物等の大型の供試体
に高い加振レベルの振動を短時間に与え、供試体を破壊
させる試験である。そのため、同一条件で繰り返し試験
を行うことが不可能であり、また、一回の加振中に供試
体の破壊によって随時振動台の特性が変化する。従っ
て、前述した従来の振動装置における波形制御装置のよ
うに、振動台の特性の同定に複数回の加振が必要であ
り、また、事前に求められた振動台の特性を加振中固定
的に用いる波形制御装置では、かかる一発破壊試験に対
応できないという問題があった。
大地震発生時における建物の崩壊などを想定した、いわ
ゆる一発破壊試験を行うための振動装置が望まれるよう
になった。この一発破壊試験は、建物等の大型の供試体
に高い加振レベルの振動を短時間に与え、供試体を破壊
させる試験である。そのため、同一条件で繰り返し試験
を行うことが不可能であり、また、一回の加振中に供試
体の破壊によって随時振動台の特性が変化する。従っ
て、前述した従来の振動装置における波形制御装置のよ
うに、振動台の特性の同定に複数回の加振が必要であ
り、また、事前に求められた振動台の特性を加振中固定
的に用いる波形制御装置では、かかる一発破壊試験に対
応できないという問題があった。
【００１４】そこで、本発明の目的は、一回の加振で目
標波と再現波を一致させることができ、いわゆる一発破
壊試験など加振中に振動台の特性が変化する振動試験に
適用可能な振動台の波形制御装置及びその方法を提供す
ることである。
標波と再現波を一致させることができ、いわゆる一発破
壊試験など加振中に振動台の特性が変化する振動試験に
適用可能な振動台の波形制御装置及びその方法を提供す
ることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一つの側面は、加振中に所定のタイミン
グで、加振波をその時点での振動台の逆特性に基づいて
求められる補償波に順次切替えていく、いわゆるオンラ
イン補償を行う振動台の波形制御装置である。従って、
本発明によれば、一回の加振で目標波と再現波を一致さ
せることができ、いわゆる一発破壊試験など加振中に振
動台の特性が変化する振動試験に適用することが可能で
ある。
めに、本発明の一つの側面は、加振中に所定のタイミン
グで、加振波をその時点での振動台の逆特性に基づいて
求められる補償波に順次切替えていく、いわゆるオンラ
イン補償を行う振動台の波形制御装置である。従って、
本発明によれば、一回の加振で目標波と再現波を一致さ
せることができ、いわゆる一発破壊試験など加振中に振
動台の特性が変化する振動試験に適用することが可能で
ある。
【００１６】上記の目的を達成するために、本発明の別
の側面は、加振中に振動台において再現される再現波が
目標波と一致するような加振波の信号を前記振動台に与
える振動台の波形制御装置において、加振が行われる前
に求められた前記振動台の逆特性と前記目標波に基づい
て、前記加振波とすべきオフライン補償波を生成するオ
フライン補償波生成器と、加振中に所定時間分の前記加
振波及び前記再現波のデータに基づいて求められた加振
中の前記振動台の逆特性と前記目標波に基づいて、前記
加振波とすべきオンライン補償波を生成するオンライン
補償波生成器とを有し、加振中に、前記振動台へ与える
前記加振波を、前記オフライン補償波から前記オンライ
ン補償波に基づく補償波へ切替えることを特徴とする。
の側面は、加振中に振動台において再現される再現波が
目標波と一致するような加振波の信号を前記振動台に与
える振動台の波形制御装置において、加振が行われる前
に求められた前記振動台の逆特性と前記目標波に基づい
て、前記加振波とすべきオフライン補償波を生成するオ
フライン補償波生成器と、加振中に所定時間分の前記加
振波及び前記再現波のデータに基づいて求められた加振
中の前記振動台の逆特性と前記目標波に基づいて、前記
加振波とすべきオンライン補償波を生成するオンライン
補償波生成器とを有し、加振中に、前記振動台へ与える
前記加振波を、前記オフライン補償波から前記オンライ
ン補償波に基づく補償波へ切替えることを特徴とする。
【００１７】更に、上記の発明において、その好ましい
態様は、前記オンライン補償波生成器は、前記加振中に
次々と新しい前記オンライン補償波を生成し、前記加振
波のオンライン補償波に基づく補償波への切替が、前記
新しく生成されたオンライン補償波に基づいて次々と行
われることを特徴とする。
態様は、前記オンライン補償波生成器は、前記加振中に
次々と新しい前記オンライン補償波を生成し、前記加振
波のオンライン補償波に基づく補償波への切替が、前記
新しく生成されたオンライン補償波に基づいて次々と行
われることを特徴とする。
【００１８】更に、上記の発明において、別の態様は、
前記オフライン補償波と前記オンライン補償波を、周波
数に応じた所定の割合で加算し、低周波数領域において
は前記オフライン補償波となり、高周波数領域において
は前記オンライン補償波となるような混合補償波を生成
する周波数別加算器を有し、前記オンライン補償波に基
づく補償波が、前記混合補償波であることを特徴とす
る。
前記オフライン補償波と前記オンライン補償波を、周波
数に応じた所定の割合で加算し、低周波数領域において
は前記オフライン補償波となり、高周波数領域において
は前記オンライン補償波となるような混合補償波を生成
する周波数別加算器を有し、前記オンライン補償波に基
づく補償波が、前記混合補償波であることを特徴とす
る。
【００１９】更にまた、上記の発明において、別の態様
は、前記加振波の切替時に前記加振波が切替前の波形か
ら切替後の波形へ滑らかに移行するように、切替前に前
記加振波となっていた補償波と切替後に前記加振波とな
る補償波を、切替後の時刻に応じた所定の割合で加算し
て、切替後の前記加振波を生成する補償波切替器を有す
ることを特徴とする。
は、前記加振波の切替時に前記加振波が切替前の波形か
ら切替後の波形へ滑らかに移行するように、切替前に前
記加振波となっていた補償波と切替後に前記加振波とな
る補償波を、切替後の時刻に応じた所定の割合で加算し
て、切替後の前記加振波を生成する補償波切替器を有す
ることを特徴とする。
【００２０】更に、上記の発明において、別の態様は、
前記加振波の切替が、前記加振の前に予め設定されたタ
イミングで行われることを特徴とする。
前記加振波の切替が、前記加振の前に予め設定されたタ
イミングで行われることを特徴とする。
【００２１】更にまた、上記の発明において、別の態様
は、前記加振波の切替が、前記加振中、一定時間毎に行
われることを特徴とする。
は、前記加振波の切替が、前記加振中、一定時間毎に行
われることを特徴とする。
【００２２】更にまた、上記の発明において、別の態様
は、最新の前記加振中における振動台の逆特性とその時
点で前記加振波となっている補償波の生成に用いられた
前記振動台の逆特性とのゲイン差が所定値を超えた時
に、前記加振波の切替が行われることを特徴とする。
は、最新の前記加振中における振動台の逆特性とその時
点で前記加振波となっている補償波の生成に用いられた
前記振動台の逆特性とのゲイン差が所定値を超えた時
に、前記加振波の切替が行われることを特徴とする。
【００２３】更にまた、上記の発明において、別の態様
は、最新の前記加振中における振動台の逆特性とその時
点で前記加振波となっている補償波の生成に用いられた
前記振動台の逆特性のそれぞれから求められる前記振動
台に載せられた供試体のそれぞれの固有値の差が所定値
を超えた時に、前記加振波の切替が行われることを特徴
とする。
は、最新の前記加振中における振動台の逆特性とその時
点で前記加振波となっている補償波の生成に用いられた
前記振動台の逆特性のそれぞれから求められる前記振動
台に載せられた供試体のそれぞれの固有値の差が所定値
を超えた時に、前記加振波の切替が行われることを特徴
とする。
【００２４】更にまた、上記の発明において、別の態様
は、前記加振中の振動台の逆特性を求めるために用いら
れる前記加振波及び再現波のデータが取得される前記所
定時間が、前記加振中の各時刻毎に、周波数成分の偏り
がないデータを取得できるような時間に、予め設定され
ていることを特徴とする。
は、前記加振中の振動台の逆特性を求めるために用いら
れる前記加振波及び再現波のデータが取得される前記所
定時間が、前記加振中の各時刻毎に、周波数成分の偏り
がないデータを取得できるような時間に、予め設定され
ていることを特徴とする。
【００２５】上記の目的を達成するために、本発明の別
の側面は、被試験体である供試体を載せて、前記供試体
を所定の波形で振動させる振動台と、前記振動台の波形
制御装置を有する振動装置において、前記振動台の波形
制御装置が、上記の発明あるいはその態様に記載の振動
台の波形制御装置であることを特徴とする。
の側面は、被試験体である供試体を載せて、前記供試体
を所定の波形で振動させる振動台と、前記振動台の波形
制御装置を有する振動装置において、前記振動台の波形
制御装置が、上記の発明あるいはその態様に記載の振動
台の波形制御装置であることを特徴とする。
【００２６】上記の目的を達成するために、本発明の別
の側面は、加振中に再現波が目標波と一致するような加
振波の信号を受けて振動する振動台の波形制御方法にお
いて、加振が行われる前に求められた前記振動台の逆特
性と前記目標波に基づいて、前記加振波とすべきオフラ
イン補償波を生成し、前記加振波を前記オフライン補償
波とする第一のステップと、加振中に所定時間分の前記
加振波及び前記再現波のデータに基づいて求められた加
振中の前記振動台の逆特性と前記目標波に基づいて、前
記加振波とすべきオンライン補償波を生成し、加振中
に、前記加振波を前記オンライン補償波に基づく補償波
へ切替える第二のステップを有することを特徴とする。
の側面は、加振中に再現波が目標波と一致するような加
振波の信号を受けて振動する振動台の波形制御方法にお
いて、加振が行われる前に求められた前記振動台の逆特
性と前記目標波に基づいて、前記加振波とすべきオフラ
イン補償波を生成し、前記加振波を前記オフライン補償
波とする第一のステップと、加振中に所定時間分の前記
加振波及び前記再現波のデータに基づいて求められた加
振中の前記振動台の逆特性と前記目標波に基づいて、前
記加振波とすべきオンライン補償波を生成し、加振中
に、前記加振波を前記オンライン補償波に基づく補償波
へ切替える第二のステップを有することを特徴とする。
【００２７】本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に
説明する発明の実施の形態から明らかになる。
説明する発明の実施の形態から明らかになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照
番号又は参照記号を付して説明する。図１は、本発明を
適用した波形制御装置の第一の実施の形態例に係る構成
図である。第一の実施の形態例に係る波形制御装置は、
加振前に予め設定した加振中の各時刻に、その時点での
振動台の逆特性を求め、加振波をその逆特性に基づいて
生成される補償波に切替えていくものである。即ち、加
振中の各設定時刻にオンライン補償を行う装置である。
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照
番号又は参照記号を付して説明する。図１は、本発明を
適用した波形制御装置の第一の実施の形態例に係る構成
図である。第一の実施の形態例に係る波形制御装置は、
加振前に予め設定した加振中の各時刻に、その時点での
振動台の逆特性を求め、加振波をその逆特性に基づいて
生成される補償波に切替えていくものである。即ち、加
振中の各設定時刻にオンライン補償を行う装置である。
【００２９】図１に示すとおり、第一の実施の形態例に
係る波形制御装置は、図１３に基づいて説明した従来装
置に対し、オンライン補償波生成器７、周波数別加算器
８、補償波切替器９、切替時刻設定器１０、及び切替器
１２１、１２２を追加した構成となっている。
係る波形制御装置は、図１３に基づいて説明した従来装
置に対し、オンライン補償波生成器７、周波数別加算器
８、補償波切替器９、切替時刻設定器１０、及び切替器
１２１、１２２を追加した構成となっている。
【００３０】図２は、図１に示す波形制御装置のフロー
チャートである。以下、図１及び図２に基づいて、第一
の実施の形態例における加振の手順と各部の機能につい
て説明する。
チャートである。以下、図１及び図２に基づいて、第一
の実施の形態例における加振の手順と各部の機能につい
て説明する。
【００３１】まず、本加振を行う前に従来技術で説明し
た手順と同様に、微弱ランダム波による加振を行い、そ
の結果から得られる振動台の逆特性の推定値
た手順と同様に、微弱ランダム波による加振を行い、そ
の結果から得られる振動台の逆特性の推定値
【数８】 を求めておく（図２のステップＳ１）。その上で、本加
振を開始し、まず、前記微弱ランダム波から得られた逆
特性を用いてオフライン補償波生成器３でオフライン補
償波３０を生成する。本加振の初期段階では、このオフ
ライン補償波３０がそのまま振動台２へ伝えられる加振
波９０となって、振動台２が振動する（図２のステップ
Ｓ２）。ここまでの各部の動作は、従来技術で説明した
内容と同じである。切替時刻設定器１０からの切替動作
信号１２が発せられるまでは、この状態が継続される。
振を開始し、まず、前記微弱ランダム波から得られた逆
特性を用いてオフライン補償波生成器３でオフライン補
償波３０を生成する。本加振の初期段階では、このオフ
ライン補償波３０がそのまま振動台２へ伝えられる加振
波９０となって、振動台２が振動する（図２のステップ
Ｓ２）。ここまでの各部の動作は、従来技術で説明した
内容と同じである。切替時刻設定器１０からの切替動作
信号１２が発せられるまでは、この状態が継続される。
【００３２】切替時刻設定器１０は、前述のオンライン
補償を実行し加振波９０を切替える旨の切替動作信号１
２を発する部分であり、第一の実施の形態例では、この
切替動作信号１２を出力する時刻が、加振前に目標波１
１の振幅レベルから予め設定されている。切替時刻設定
器１０から切替動作信号１２が発せられると（図２のス
テップＳ３）、加振波記録器５及び再現波記録器６に記
録されている加振波９０と再現波２０のデータから、振
動台逆特性算出器４においてその時点の振動台の逆特性
の推定値４０が求められる（図２のステップＳ４）。こ
こで、加振波記録器５及び再現波記録器６は、従来技術
で説明したものと同一であるが、過去所定時間（ΔＴ）
分の加振波９０と再現波２０のデータを記憶している。
補償を実行し加振波９０を切替える旨の切替動作信号１
２を発する部分であり、第一の実施の形態例では、この
切替動作信号１２を出力する時刻が、加振前に目標波１
１の振幅レベルから予め設定されている。切替時刻設定
器１０から切替動作信号１２が発せられると（図２のス
テップＳ３）、加振波記録器５及び再現波記録器６に記
録されている加振波９０と再現波２０のデータから、振
動台逆特性算出器４においてその時点の振動台の逆特性
の推定値４０が求められる（図２のステップＳ４）。こ
こで、加振波記録器５及び再現波記録器６は、従来技術
で説明したものと同一であるが、過去所定時間（ΔＴ）
分の加振波９０と再現波２０のデータを記憶している。
【００３３】また、振動台逆特性算出器４も従来技術で
説明したものと同一であるが、逆特性を求めるために用
いる加振波９０と再現波２０のデータが前記ΔＴ内に取
得された短いデータであるため、逆特性を算出するため
のアルゴリズムとして公知手法であるＡＲモデルを利用
している。その手法を下記に示す。
説明したものと同一であるが、逆特性を求めるために用
いる加振波９０と再現波２０のデータが前記ΔＴ内に取
得された短いデータであるため、逆特性を算出するため
のアルゴリズムとして公知手法であるＡＲモデルを利用
している。その手法を下記に示す。
【００３４】ＡＲモデルは（３）式で表される。
【００３５】
【数９】 ここで一軸振動台の場合、目標波一入力と再現波一出力
の２変数モデルで表すことができるので、X(kT)、A
(m)、U(kT)は下記のようになる。三次元振動台の場合、
目標波、再現波が各軸方向成分をもつため３変数以上と
なるが、以下に述べる手法は同様である。
の２変数モデルで表すことができるので、X(kT)、A
(m)、U(kT)は下記のようになる。三次元振動台の場合、
目標波、再現波が各軸方向成分をもつため３変数以上と
なるが、以下に述べる手法は同様である。
【００３６】
【数１０】 なお、x(kT)、y(kT)は、それぞれ加振波、再現波を時間
領域で表現したものである。
領域で表現したものである。
【００３７】このモデルを用いてＡＲ係数行列を同定す
るが、その次数は赤池のＦＰＥ規範と呼ばれる下記
（４）式の最小値を与えるを求めることで決定する。
るが、その次数は赤池のＦＰＥ規範と呼ばれる下記
（４）式の最小値を与えるを求めることで決定する。
【００３８】
【数１１】 ここで、Nは、サンプリングされた加振波及び再現波の
データ点数を表しており、kは、1,2,3,....,Nの値を取
ることになる。
データ点数を表しており、kは、1,2,3,....,Nの値を取
ることになる。
【００３９】次に、ＡＲ係数行列A(m)のフーリエ変換B
(ω)を算出した後、スペクトル密度行列C(ω)を下記
（５）式によって求める。
(ω)を算出した後、スペクトル密度行列C(ω)を下記
（５）式によって求める。
【００４０】
【数１２】 ここで、E{}は期待値演算、tは転置行列、*は共役転置
行列を表すものとする。これより、振動台の逆特性の推
定値
行列を表すものとする。これより、振動台の逆特性の推
定値
【数１３】 は下記（６）式で求められる。
【００４１】
【数１４】 なお、振動台の逆特性の算出手法として、ＡＲモデル以
外の手法を用いる装置としてもよい。
外の手法を用いる装置としてもよい。
【００４２】以上のように、振動台逆特性算出器４にお
いて逆特性が算出されると、切替時刻設定器１０からの
切替動作信号１２に応答して、オンライン補償波生成器
７においてその逆特性を用いたオンライン補償波７０の
生成がなされる（図２のステップS５）。オンライン補
償波生成器７の構造は、オフライン補償波生成器３と同
一であり、フーリエ変換器７１、演算器７２、フーリエ
逆変換器７３を有し、演算器７２での補償波の生成に
は、従来技術で説明した（２）式が用いられる。従っ
て、オンライン補償波生成器７は、補償波生成に用いる
逆特性の推定値が加振中に変化するという点のみがオフ
ライン補償波生成器３と異なる。
いて逆特性が算出されると、切替時刻設定器１０からの
切替動作信号１２に応答して、オンライン補償波生成器
７においてその逆特性を用いたオンライン補償波７０の
生成がなされる（図２のステップS５）。オンライン補
償波生成器７の構造は、オフライン補償波生成器３と同
一であり、フーリエ変換器７１、演算器７２、フーリエ
逆変換器７３を有し、演算器７２での補償波の生成に
は、従来技術で説明した（２）式が用いられる。従っ
て、オンライン補償波生成器７は、補償波生成に用いる
逆特性の推定値が加振中に変化するという点のみがオフ
ライン補償波生成器３と異なる。
【００４３】次に、生成されたオンライン補償波７０
は、周波数別加算器８へ伝えられ、周波数によるオフラ
イン補償波３０との加算がなされる（図２のステップS
６）。
は、周波数別加算器８へ伝えられ、周波数によるオフラ
イン補償波３０との加算がなされる（図２のステップS
６）。
【００４４】前述したとおり、オンライン補償波７０の
生成に用いられている逆特性４０は、短い時間（ΔＴ）
のデータから求められているため、一回の加振全体のデ
ータから求められたオフラインでの逆特性と比べ、低周
波数領域での精度が低くなっている。そこで、オフライ
ン補償波生成器３からのオフライン補償波３０とオンラ
イン補償波生成器７からのオンライン補償波７０を、そ
れぞれ、低域通過フィルタ８１と高域通過フィルタ８２
に通した後に加算する処理を行っている。
生成に用いられている逆特性４０は、短い時間（ΔＴ）
のデータから求められているため、一回の加振全体のデ
ータから求められたオフラインでの逆特性と比べ、低周
波数領域での精度が低くなっている。そこで、オフライ
ン補償波生成器３からのオフライン補償波３０とオンラ
イン補償波生成器７からのオンライン補償波７０を、そ
れぞれ、低域通過フィルタ８１と高域通過フィルタ８２
に通した後に加算する処理を行っている。
【００４５】図３は、周波数別加算器８における処理の
一例を示した図である。図に示すとおり、低域通過フィ
ルタ８１と高域通過フィルタ８２は、周波数毎にオフラ
イン補償波３０とオンライン補償波７０の加算時の割合
（ゲイン：０〜１）を設定したものである。前述の理由
から、十分に周波数の低い領域ではオフライン補償波３
０のみを、また、十分に周波数の高い領域ではオンライ
ン補償波７０のみが利用され、その境界領域では双方が
混ぜられる設定としている。図３の例では、前記境界領
域において、周波数とゲインの関係を線形としたが、周
波数毎に低域通過フィルタ８１と高域通過フィルタ８２
におけるゲインの和（図中のa+b）が１になるような関
係であれば、線形でなくともよい。
一例を示した図である。図に示すとおり、低域通過フィ
ルタ８１と高域通過フィルタ８２は、周波数毎にオフラ
イン補償波３０とオンライン補償波７０の加算時の割合
（ゲイン：０〜１）を設定したものである。前述の理由
から、十分に周波数の低い領域ではオフライン補償波３
０のみを、また、十分に周波数の高い領域ではオンライ
ン補償波７０のみが利用され、その境界領域では双方が
混ぜられる設定としている。図３の例では、前記境界領
域において、周波数とゲインの関係を線形としたが、周
波数毎に低域通過フィルタ８１と高域通過フィルタ８２
におけるゲインの和（図中のa+b）が１になるような関
係であれば、線形でなくともよい。
【００４６】周波数別加算器８で加算された結果が、前
記切替動作信号１２に応答して加振波９０として切替え
られるべき混合補償波８０であり、切替器１２２を介し
て補償波切替器９へ伝えられる。切替器１２２は、前記
切替動作信号１２の度に切替わり、周波数別加算器８で
生成された混合補償波８０を記憶器９４あるいは記憶器
９５へ交互に出力する（図２のステップＳ７）。一方、
切替器１２１は、オンライン補償波７０の使用／不使用
を切替えるスイッチであり、加振開始直後などオンライ
ン補償波７０を使用しない場合にはＡ側、オンライン補
償波７０を使用する場合にはＢ側に設定される。従っ
て、一回目の切替動作信号１２が出た時点で、Ａ側から
Ｂ側へ切替わる。
記切替動作信号１２に応答して加振波９０として切替え
られるべき混合補償波８０であり、切替器１２２を介し
て補償波切替器９へ伝えられる。切替器１２２は、前記
切替動作信号１２の度に切替わり、周波数別加算器８で
生成された混合補償波８０を記憶器９４あるいは記憶器
９５へ交互に出力する（図２のステップＳ７）。一方、
切替器１２１は、オンライン補償波７０の使用／不使用
を切替えるスイッチであり、加振開始直後などオンライ
ン補償波７０を使用しない場合にはＡ側、オンライン補
償波７０を使用する場合にはＢ側に設定される。従っ
て、一回目の切替動作信号１２が出た時点で、Ａ側から
Ｂ側へ切替わる。
【００４７】補償波切替器９は、切替時刻設定器１０か
らの切替動作信号１２に応答して、振動台２へ出力する
加振波９０を、オンライン補償がなされ周波数別加算器
８で生成された混合補償波８０に切替えるが、その際
に、加振波９０が滑らかに新しい混合補償波８０へ切替
わるように処理を施している。記憶器９４、９５にはそ
れぞれ、切替前に加振波９０として出力されていた混合
補償波８０と、切替動作信号により生成され切替後の加
振波９０となる混合補償波８０が記録される。加振開始
後、一回目の切替動作信号１２が発せられた時点では、
記憶器９４に前記オフライン補償波生成器３で生成され
たオフライン補償波３０が、記憶器９５には周波数別加
算器８で生成された混合補償波８０が記憶される。二回
目以降の切替動作信号の際には、前述した切替器１２２
の動作に基づいて新旧混合補償波８０が二つの記憶器に
交互に記憶される。
らの切替動作信号１２に応答して、振動台２へ出力する
加振波９０を、オンライン補償がなされ周波数別加算器
８で生成された混合補償波８０に切替えるが、その際
に、加振波９０が滑らかに新しい混合補償波８０へ切替
わるように処理を施している。記憶器９４、９５にはそ
れぞれ、切替前に加振波９０として出力されていた混合
補償波８０と、切替動作信号により生成され切替後の加
振波９０となる混合補償波８０が記録される。加振開始
後、一回目の切替動作信号１２が発せられた時点では、
記憶器９４に前記オフライン補償波生成器３で生成され
たオフライン補償波３０が、記憶器９５には周波数別加
算器８で生成された混合補償波８０が記憶される。二回
目以降の切替動作信号の際には、前述した切替器１２２
の動作に基づいて新旧混合補償波８０が二つの記憶器に
交互に記憶される。
【００４８】記憶された新旧混合補償波８０はそれぞ
れ、可変ゲイン９１、９２で所定のゲイン値を与えられ
た後、加算器９３で加算され、振動台２へ出力する新し
い加振波９０が生成される（図２のステップＳ８）。図
４は、可変ゲイン９１、９２及び加算器９３における処
理を説明するための図である。図４の（Ａ）は、新旧混
合補償波８０と加算器９３から出力される加振波９０の
波形を表している。また、（Ｂ）は、可変ゲイン９１、
９２におけるゲインの変化を表している。図からわかる
様に、切替時刻ｔs（前記切替動作信号が発せられた時
刻）からしばらくの間Δｔ（所定の時間内）は、ゲイン
の変化に基づいて新旧混合補償波８０が混ぜ合わされ、
（Ａ）に示すとおり、出力される加振波９０は新旧混合
補償波８０の波形を内挿する様に滑らかに変化する。こ
れにより、切替時の断続的な変化による弊害を防止する
ことができる。
れ、可変ゲイン９１、９２で所定のゲイン値を与えられ
た後、加算器９３で加算され、振動台２へ出力する新し
い加振波９０が生成される（図２のステップＳ８）。図
４は、可変ゲイン９１、９２及び加算器９３における処
理を説明するための図である。図４の（Ａ）は、新旧混
合補償波８０と加算器９３から出力される加振波９０の
波形を表している。また、（Ｂ）は、可変ゲイン９１、
９２におけるゲインの変化を表している。図からわかる
様に、切替時刻ｔs（前記切替動作信号が発せられた時
刻）からしばらくの間Δｔ（所定の時間内）は、ゲイン
の変化に基づいて新旧混合補償波８０が混ぜ合わされ、
（Ａ）に示すとおり、出力される加振波９０は新旧混合
補償波８０の波形を内挿する様に滑らかに変化する。こ
れにより、切替時の断続的な変化による弊害を防止する
ことができる。
【００４９】図１にもどり、補償波切替器９から出力さ
れた新しい加振波９０は、振動台２へ伝えられ、この加
振波９０による振動が、次の切替動作信号１２が発せら
れるまで継続される。切替時刻設定器１０から切替動作
信号１２が発せられる度に、上記の振動台逆特性算出器
４における逆特性把握からの動作（図２のステップＳ３
〜Ｓ８）が行われ、本加振終了まで繰り返される。
れた新しい加振波９０は、振動台２へ伝えられ、この加
振波９０による振動が、次の切替動作信号１２が発せら
れるまで継続される。切替時刻設定器１０から切替動作
信号１２が発せられる度に、上記の振動台逆特性算出器
４における逆特性把握からの動作（図２のステップＳ３
〜Ｓ８）が行われ、本加振終了まで繰り返される。
【００５０】以上、説明したように、第一の実施の形態
例に係る波形制御装置は、事前に設定した各時刻に、そ
の時点での振動台の逆特性を把握し、随時その逆特性に
基づいてオンライン補償された補償波を加振波として使
用していくことにより、一回の加振で目標波と再現波を
一致させることを可能としている。また、オンライン補
償で誤差の大きくなる低周波数領域においてオフライン
補償波を利用すること、補償波の切替時に新旧補償波を
滑らかに切り替えることにより、より適正な振動試験を
可能にしている。
例に係る波形制御装置は、事前に設定した各時刻に、そ
の時点での振動台の逆特性を把握し、随時その逆特性に
基づいてオンライン補償された補償波を加振波として使
用していくことにより、一回の加振で目標波と再現波を
一致させることを可能としている。また、オンライン補
償で誤差の大きくなる低周波数領域においてオフライン
補償波を利用すること、補償波の切替時に新旧補償波を
滑らかに切り替えることにより、より適正な振動試験を
可能にしている。
【００５１】次に、本発明の第二の実施の形態例につい
て説明する。第二の実施の形態例に係る波形制御装置
は、概ね第一の実施の形態例の装置と同じであるが、常
に振動台の逆特性の把握演算を実施し、逆特性のゲイン
の変化が所定の値より大きくなった時に、オンライン補
償波を生成して補償波を切替えることを特徴としてい
る。
て説明する。第二の実施の形態例に係る波形制御装置
は、概ね第一の実施の形態例の装置と同じであるが、常
に振動台の逆特性の把握演算を実施し、逆特性のゲイン
の変化が所定の値より大きくなった時に、オンライン補
償波を生成して補償波を切替えることを特徴としてい
る。
【００５２】図５は、第二の実施の形態例に係る波形制
御装置の構成図である。図１に示した第一の実施の形態
例の構成図と比較して、振動台逆特性算出器４と切替時
刻設定器１０の間の信号の向きのみが異なっており、ま
た、各部の構成についても、切替時刻設定器１０を除い
て同一である。図６は、第二の実施の形態例における切
替時刻設定器１０の構成図である。また、図７は、第二
の実施の形態例におけるフローチャートである。図７に
おいて、点線で囲われた部分、言い換えれば振動台逆特
性算出器４における特性把握と切替時刻設定器１０にお
ける切替動作信号１２の発生に関する部分が、第一の実
施の形態例と相違する部分である。
御装置の構成図である。図１に示した第一の実施の形態
例の構成図と比較して、振動台逆特性算出器４と切替時
刻設定器１０の間の信号の向きのみが異なっており、ま
た、各部の構成についても、切替時刻設定器１０を除い
て同一である。図６は、第二の実施の形態例における切
替時刻設定器１０の構成図である。また、図７は、第二
の実施の形態例におけるフローチャートである。図７に
おいて、点線で囲われた部分、言い換えれば振動台逆特
性算出器４における特性把握と切替時刻設定器１０にお
ける切替動作信号１２の発生に関する部分が、第一の実
施の形態例と相違する部分である。
【００５３】以下、図６及び図７に基づいて第一の実施
の形態例との相違内容について説明する。振動台逆特性
算出器４は、第一の実施の形態例の場合のように切替時
刻設定器１０からの切替動作信号１２によって逆特性の
演算を行うのではなく、加振中常に（又は、所定のサン
プリング時間毎に）逆特性の演算を実施し、その結果を
オンライン補償波生成器７と切替時刻設定器１０へ出力
している（図７のステップＳ３−１）。なお、逆特性の
演算自体は、加振波記録器５と再現波記録器６からの前
記ΔＴ分のデータを用いて、第一の実施の形態例と同様
にＡＲモデルを用いて行われる。
の形態例との相違内容について説明する。振動台逆特性
算出器４は、第一の実施の形態例の場合のように切替時
刻設定器１０からの切替動作信号１２によって逆特性の
演算を行うのではなく、加振中常に（又は、所定のサン
プリング時間毎に）逆特性の演算を実施し、その結果を
オンライン補償波生成器７と切替時刻設定器１０へ出力
している（図７のステップＳ３−１）。なお、逆特性の
演算自体は、加振波記録器５と再現波記録器６からの前
記ΔＴ分のデータを用いて、第一の実施の形態例と同様
にＡＲモデルを用いて行われる。
【００５４】逆特性を受取った切替時刻設定器１０は、
現在の加振波に対応する逆特性と、加振中に求めた逆特
性との差が一定以上に大きくなると切替動作信号１２を
出力する。より詳細には、現在加振波として使用されて
いる補償波を生成するために使用された逆特性の推定値
現在の加振波に対応する逆特性と、加振中に求めた逆特
性との差が一定以上に大きくなると切替動作信号１２を
出力する。より詳細には、現在加振波として使用されて
いる補償波を生成するために使用された逆特性の推定値
【数１５】 と、今回送られた逆特性の推定値
【数１６】 を、予め設定したＫ個の周波数値において比較し、その
ゲインの差の絶対値の総和を算出する。そして、算出さ
れた値を予め設定された所定値と比較し（図７のステッ
プＳ３−２）、算出された値の方が大きい場合には、切
替動作信号１２を発生する（図７のステップＳ４）。
ゲインの差の絶対値の総和を算出する。そして、算出さ
れた値を予め設定された所定値と比較し（図７のステッ
プＳ３−２）、算出された値の方が大きい場合には、切
替動作信号１２を発生する（図７のステップＳ４）。
【００５５】図８は、前記ゲイン差の絶対値の総和を説
明するための図である。図中、点線が前記現在の加振波
の逆特性の推定値
明するための図である。図中、点線が前記現在の加振波
の逆特性の推定値
【数１７】 を、太線が前記求められた逆特性の推定値
【数１８】 を表している。また、ω1,ω2,…ωKが前記Ｋ個の周波
数値を、ΔＧ1,ΔＧ2,…ΔＧKがそれら周波数における
数値を、ΔＧ1,ΔＧ2,…ΔＧKがそれら周波数における
【数１９】 と
【数２０】 の差を表している。ここで、前記ゲイン差の絶対値の総
和とは、図中にも記載された下記（７）式で求められる
ΔＧの値である。 ΔＧ＝｜ΔＧ1｜+｜ΔＧ2｜+．．．．．．．．．+｜ΔＧK｜ （７）
和とは、図中にも記載された下記（７）式で求められる
ΔＧの値である。 ΔＧ＝｜ΔＧ1｜+｜ΔＧ2｜+．．．．．．．．．+｜ΔＧK｜ （７）
【００５６】切替時刻設定器１０の内部構成は、図６に
示すとおりであり、振動台逆特性算出器４から送られた
逆特性の推定値
示すとおりであり、振動台逆特性算出器４から送られた
逆特性の推定値
【数２１】 は、切替器１０１を介して記録器１０２、１０３のいず
れか一方に記録される。もう一方の記録器には、現在の
補償波の逆特性
れか一方に記録される。もう一方の記録器には、現在の
補償波の逆特性
【数２２】 が記録されている。ゲイン差計算器１０４１〜１０４Ｋ
では、記録器１０２、１０３に記録された
では、記録器１０２、１０３に記録された
【数２３】 と
【数２４】 の前記Ｋ個の周波数値におけるゲイン差が計算され、そ
の結果の絶対値が絶対値演算器１０５１〜１０５Ｋで演
算された後に、加算器１０６で総計される。そのゲイン
差の総和ΔＧは、比較器１０７で所定ゲイン設定器１０
８に定められた値Ｇｓと比較され、前述のとおり、ΔＧ
の方が大きくなれば、切替動作信号１２が発生される。
振動台逆特性算出器４から新規の逆特性の推定値４０が
送られる度に、切替器１０１が切替えられ、上記の動作
が繰り返される。
の結果の絶対値が絶対値演算器１０５１〜１０５Ｋで演
算された後に、加算器１０６で総計される。そのゲイン
差の総和ΔＧは、比較器１０７で所定ゲイン設定器１０
８に定められた値Ｇｓと比較され、前述のとおり、ΔＧ
の方が大きくなれば、切替動作信号１２が発生される。
振動台逆特性算出器４から新規の逆特性の推定値４０が
送られる度に、切替器１０１が切替えられ、上記の動作
が繰り返される。
【００５７】切替動作信号１２が発生された後は、第一
の実施の形態例で説明したとおり、オンライン補償波７
０が生成され、補償波の切替が実行されることとなる。
以上、説明したように、第二の実施の形態例では、第一
の実施の形態例の場合と同様、オンライン補償を行うこ
とにより、一回の加振で目標波と再現波を一致されるこ
とが可能であるが、そのオンライン補償を行うタイミン
グを逆特性のゲインの変化量により決定するところに特
徴がある。より具体的には、変化が大きくなる毎に、新
しい補償波に切替えられる。従って、本実施の形態例に
係る波形制御装置では、本加振前に予め補償波の切替時
刻を設定する必要がなく、事前に切替時刻を予測するこ
とが困難な場合に有効である。また、切替時刻決定が主
にゲインの加減演算のみで行われるため、実現も容易で
ある。
の実施の形態例で説明したとおり、オンライン補償波７
０が生成され、補償波の切替が実行されることとなる。
以上、説明したように、第二の実施の形態例では、第一
の実施の形態例の場合と同様、オンライン補償を行うこ
とにより、一回の加振で目標波と再現波を一致されるこ
とが可能であるが、そのオンライン補償を行うタイミン
グを逆特性のゲインの変化量により決定するところに特
徴がある。より具体的には、変化が大きくなる毎に、新
しい補償波に切替えられる。従って、本実施の形態例に
係る波形制御装置では、本加振前に予め補償波の切替時
刻を設定する必要がなく、事前に切替時刻を予測するこ
とが困難な場合に有効である。また、切替時刻決定が主
にゲインの加減演算のみで行われるため、実現も容易で
ある。
【００５８】次に、本発明の第三の実施の形態例につい
て説明する。本実施の形態例は、補償波の切替動作信号
の出力タイミングを、振動台の逆特性から検出される供
試体の固有値（固有振動数）の変化量（Δω）に応じて
決定することを特徴としたものであり、第二の実施の形
態例における装置と比較して、切替時刻設定器１０の内
部構成のみが相違している。従って、本実施の形態例に
おける波形制御装置の全体構成図は、図５に示した第二
の実施の形態例の構成図と同一であり、また、全体の処
理フローについても図７に示したフローチャートのステ
ップＳ３−２において、ΔＧをΔωに置き換えたもので
ある。
て説明する。本実施の形態例は、補償波の切替動作信号
の出力タイミングを、振動台の逆特性から検出される供
試体の固有値（固有振動数）の変化量（Δω）に応じて
決定することを特徴としたものであり、第二の実施の形
態例における装置と比較して、切替時刻設定器１０の内
部構成のみが相違している。従って、本実施の形態例に
おける波形制御装置の全体構成図は、図５に示した第二
の実施の形態例の構成図と同一であり、また、全体の処
理フローについても図７に示したフローチャートのステ
ップＳ３−２において、ΔＧをΔωに置き換えたもので
ある。
【００５９】図９は、第三の実施の形態例の波形制御装
置における切替時刻設定器１０の構成図である。以下、
第三の実施の形態例における特徴部分について説明す
る。本実施の形態例においても、振動台逆特性算出器４
において常に逆特性の推定値４０が算出されており、そ
の都度その値が切替時刻設定器１０へ送られる。送られ
た逆特性の推定値
置における切替時刻設定器１０の構成図である。以下、
第三の実施の形態例における特徴部分について説明す
る。本実施の形態例においても、振動台逆特性算出器４
において常に逆特性の推定値４０が算出されており、そ
の都度その値が切替時刻設定器１０へ送られる。送られ
た逆特性の推定値
【数２５】 は、第二の実施の形態例の場合と同様に、切替器１０１
を介して記録器１０２、１０３のいずれかに記録され
る。もう一方の記録器には、現在の補償波の逆特性
を介して記録器１０２、１０３のいずれかに記録され
る。もう一方の記録器には、現在の補償波の逆特性
【数２６】 が記録されている。次に、固有値計算器１０１１、１０
１２において、
１２において、
【数２７】 と
【数２８】 からそれぞれの場合の供試体の固有値が算出される。
【００６０】図１０は、固有値と固有値の差を示した図
である。図中、点線が
である。図中、点線が
【数２９】 を、太線が前記
【数３０】 を表し、それぞれの固有値（固有振動数）がωNold、ω
Nnowで示されている。次に、計算された二つの固有値の
差の絶対値（図１０のΔω）が、減算器１０１３と絶対
値演算器１０１４で計算される。その計算式は、図１０
にも記載されているとおり、下記（８）式である。 Δω＝｜ωNnow−ωNold｜ （８） 計算された固有値の差Δωは、比較器１０１５において
所定値設定器１０１６に設定された値ωｓと比較され、
設定値ωｓより大きい場合には、逆特性の推定値を更新
するための切替動作信号１２が出力される。これによ
り、第一及び第二の実施の形態例の場合と同様に、オン
ライン補償波７０が生成され、補償波の切替が実行され
る。
Nnowで示されている。次に、計算された二つの固有値の
差の絶対値（図１０のΔω）が、減算器１０１３と絶対
値演算器１０１４で計算される。その計算式は、図１０
にも記載されているとおり、下記（８）式である。 Δω＝｜ωNnow−ωNold｜ （８） 計算された固有値の差Δωは、比較器１０１５において
所定値設定器１０１６に設定された値ωｓと比較され、
設定値ωｓより大きい場合には、逆特性の推定値を更新
するための切替動作信号１２が出力される。これによ
り、第一及び第二の実施の形態例の場合と同様に、オン
ライン補償波７０が生成され、補償波の切替が実行され
る。
【００６１】以上、説明したように、第三の実施の形態
例では、加振中に常時振動台の逆特性を把握し、それか
ら検出される供試体の固有値の変化が所定値以上になっ
た場合に、オンライン補償を行うことにより、一回の加
振で目標波と再現波を一致されることを可能としてい
る。また、第二の実施の形態例と同様に、事前に切替時
刻の設定を行う必要がない。さらに、切替時期決定のた
めの逆特性の評価に固有値を用いることで、加振中にお
ける振動台の逆特性の変化を的確に捉えることができ、
単にゲインを比較する第二の実施の形態例と比べ、高精
度な評価が可能である。
例では、加振中に常時振動台の逆特性を把握し、それか
ら検出される供試体の固有値の変化が所定値以上になっ
た場合に、オンライン補償を行うことにより、一回の加
振で目標波と再現波を一致されることを可能としてい
る。また、第二の実施の形態例と同様に、事前に切替時
刻の設定を行う必要がない。さらに、切替時期決定のた
めの逆特性の評価に固有値を用いることで、加振中にお
ける振動台の逆特性の変化を的確に捉えることができ、
単にゲインを比較する第二の実施の形態例と比べ、高精
度な評価が可能である。
【００６２】次に、本発明の第四の実施の形態例につい
て説明する。第四の実施の形態例は、加振中、常に一定
時間毎に、オンライン補償波を生成して補償波を切替え
ていくものである。従って、補償波の切替時刻を指示す
る切替時刻設定器１０は、不必要となるため、第四の実
施の形態例に係る波形制御装置の構成図は、図１若しく
は図５に示した構成図から切替時刻設定器１０を削除し
たものとなる。本実施の形態例の波形制御装置において
は、一定時間毎に、振動台逆特性算出器４、オンライン
補償波生成器７、周波数別加算器８、及び補償波切替器
９が動作して、その都度、生成されたオンライン補償波
７０によって補償波の切替が行われる。各部の動作は、
第一の実施の形態例で説明した内容と同一である。ま
た、全体の処理フローも、図２に示した処理フローと同
一であり、切替動作信号１２の発生（ステップＳ３）が
一定時間毎に行われ、その度に図中のステップＳ４〜Ｓ
８が繰り返される。
て説明する。第四の実施の形態例は、加振中、常に一定
時間毎に、オンライン補償波を生成して補償波を切替え
ていくものである。従って、補償波の切替時刻を指示す
る切替時刻設定器１０は、不必要となるため、第四の実
施の形態例に係る波形制御装置の構成図は、図１若しく
は図５に示した構成図から切替時刻設定器１０を削除し
たものとなる。本実施の形態例の波形制御装置において
は、一定時間毎に、振動台逆特性算出器４、オンライン
補償波生成器７、周波数別加算器８、及び補償波切替器
９が動作して、その都度、生成されたオンライン補償波
７０によって補償波の切替が行われる。各部の動作は、
第一の実施の形態例で説明した内容と同一である。ま
た、全体の処理フローも、図２に示した処理フローと同
一であり、切替動作信号１２の発生（ステップＳ３）が
一定時間毎に行われ、その度に図中のステップＳ４〜Ｓ
８が繰り返される。
【００６３】第四の実施の形態例に係る波形制御装置に
おいても、常時オンライン補償を行うため、一回の加振
で目標波と再現波を一致させることが可能である。ま
た、比較的短い定間隔で補償波の切替を行うことによ
り、徐々にその特性が変化するような供試体の振動試験
にも適用できる。
おいても、常時オンライン補償を行うため、一回の加振
で目標波と再現波を一致させることが可能である。ま
た、比較的短い定間隔で補償波の切替を行うことによ
り、徐々にその特性が変化するような供試体の振動試験
にも適用できる。
【００６４】次に、本発明の第五の実施の形態例につい
て説明する。本実施の形態例は、振動台の逆特性把握の
ために用いられる加振波と再現波のデータの取得期間
（前記ΔＴ）を可変とし、事前に各時刻における取得期
間ΔＴを設定しておくものである。本実施の形態例は、
これまでに説明した全ての実施の形態例に適用が可能で
ある。
て説明する。本実施の形態例は、振動台の逆特性把握の
ために用いられる加振波と再現波のデータの取得期間
（前記ΔＴ）を可変とし、事前に各時刻における取得期
間ΔＴを設定しておくものである。本実施の形態例は、
これまでに説明した全ての実施の形態例に適用が可能で
ある。
【００６５】図１１は、第五の実施の形態例における前
記データの取得期間ΔＴについて説明するための図であ
る。（a）は、ΔＴを一定とした場合を例示したもので
ある。また、（b）、（c）はそれぞれ、（a）の時刻k、
k'において取得されるデータの周波数分布を示してい
る。図からわかるとおり、時刻kで取得された（区間１
（ΔＴ１）の）データは、十分な帯域を含んでいるが、
時刻k'で取得された（区間２（ΔＴ２）の）データは、
高域を含んでいない。そのため、時刻kでは、逆特性を
正しく把握ができるが、時刻k'では、正しく把握されな
い。このように、ΔＴを一定とすると、取得されるデー
タに周波数成分の偏りが存在する場合があり、逆特性の
算出上問題となる。
記データの取得期間ΔＴについて説明するための図であ
る。（a）は、ΔＴを一定とした場合を例示したもので
ある。また、（b）、（c）はそれぞれ、（a）の時刻k、
k'において取得されるデータの周波数分布を示してい
る。図からわかるとおり、時刻kで取得された（区間１
（ΔＴ１）の）データは、十分な帯域を含んでいるが、
時刻k'で取得された（区間２（ΔＴ２）の）データは、
高域を含んでいない。そのため、時刻kでは、逆特性を
正しく把握ができるが、時刻k'では、正しく把握されな
い。このように、ΔＴを一定とすると、取得されるデー
タに周波数成分の偏りが存在する場合があり、逆特性の
算出上問題となる。
【００６６】取得されるデータに十分な帯域を確保する
ためには、ΔＴを長くする必要があるが、ΔＴを固定と
し、一律に長くすることは、取得されるデータに古いも
のが多く含まれることなり、オンライン補償にとって好
ましくない。従って、必要に応じて適切にΔＴを変化さ
せることが望ましい。
ためには、ΔＴを長くする必要があるが、ΔＴを固定と
し、一律に長くすることは、取得されるデータに古いも
のが多く含まれることなり、オンライン補償にとって好
ましくない。従って、必要に応じて適切にΔＴを変化さ
せることが望ましい。
【００６７】図１１の（d）は、第五の実施の形態例を
適用した場合であり、（a）に示した例において、ΔＴ
を時刻に対して可変とし（ΔＴ(k)）、時刻k'において
も適切なデータが取得できるようにしたところを示して
いる。（e）は、（d）における区間３で取得されたデー
タの周波数分布を表している。ΔＴ(k')をΔＴ一定の場
合より長く設定することにより、上記の問題が解決され
ている。また、時刻kにおいては、ΔＴ(k)を長くする必
要がないので、ΔＴのままとされている。
適用した場合であり、（a）に示した例において、ΔＴ
を時刻に対して可変とし（ΔＴ(k)）、時刻k'において
も適切なデータが取得できるようにしたところを示して
いる。（e）は、（d）における区間３で取得されたデー
タの周波数分布を表している。ΔＴ(k')をΔＴ一定の場
合より長く設定することにより、上記の問題が解決され
ている。また、時刻kにおいては、ΔＴ(k)を長くする必
要がないので、ΔＴのままとされている。
【００６８】このように、ΔＴを可変とすることが望ま
れるが、加振中にリアルタイムで各時刻における適切な
ΔＴを決定することは困難である。そこで、本実施の形
態例では、目標波が既知であることに着目し、加振前
に、目標波の周波数分布を解析し、各時刻における適切
なΔＴ、即ち逆特性把握に必要なデータを含む最も短い
時間、を設定しておく。具体的には、加振中の時刻ｔに
よって値が変化する取得期間ΔＴ(ｔ)を事前に決めてお
く。加振中には、加振波記録器５及び再現波記録器６に
おいて、各時刻ｔ毎にΔＴ(ｔ)分のデータが取得され、
逆特性把握に使用される。
れるが、加振中にリアルタイムで各時刻における適切な
ΔＴを決定することは困難である。そこで、本実施の形
態例では、目標波が既知であることに着目し、加振前
に、目標波の周波数分布を解析し、各時刻における適切
なΔＴ、即ち逆特性把握に必要なデータを含む最も短い
時間、を設定しておく。具体的には、加振中の時刻ｔに
よって値が変化する取得期間ΔＴ(ｔ)を事前に決めてお
く。加振中には、加振波記録器５及び再現波記録器６に
おいて、各時刻ｔ毎にΔＴ(ｔ)分のデータが取得され、
逆特性把握に使用される。
【００６９】以上、説明したように、第五の実施の形態
例では、各時刻において、周波数分布の偏りが少なく、
かつ、短い時間のデータで逆特性の同定が行われるた
め、同定精度を向上させることができる。従って、より
正確な振動試験を実現できる。以上、第一から第五の実
施の形態例を用いて説明したように、本発明を適用した
振動台の波形制御装置は、加振中に適切なオンライン補
償波による切替を実行することにより、一回の加振で目
標波と再現波を一致させることができ、いわゆる一発破
壊試験などに適用が可能である。
例では、各時刻において、周波数分布の偏りが少なく、
かつ、短い時間のデータで逆特性の同定が行われるた
め、同定精度を向上させることができる。従って、より
正確な振動試験を実現できる。以上、第一から第五の実
施の形態例を用いて説明したように、本発明を適用した
振動台の波形制御装置は、加振中に適切なオンライン補
償波による切替を実行することにより、一回の加振で目
標波と再現波を一致させることができ、いわゆる一発破
壊試験などに適用が可能である。
【００７０】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
【００７１】
【発明の効果】以上、添付図にしたがって説明したよう
に、本発明では以下のような効果を有する。
に、本発明では以下のような効果を有する。
【００７２】第一に、加振中に加振波を、加振前に求め
られた逆特性に基づくオフライン補償波から、加振中に
求められた逆特性に基づくオンライン補償波による補償
波へ切替えることにより、一回の加振で目標波と再現波
を一致させることが可能となり、いわゆる一発破壊試験
など加振中に振動台の特性が変化する振動試験に適用す
ることができるという効果がある。
られた逆特性に基づくオフライン補償波から、加振中に
求められた逆特性に基づくオンライン補償波による補償
波へ切替えることにより、一回の加振で目標波と再現波
を一致させることが可能となり、いわゆる一発破壊試験
など加振中に振動台の特性が変化する振動試験に適用す
ることができるという効果がある。
【００７３】第二に、加振中に加振波を、加振中に次々
と生成される新しいオンライン補償波による補償波へ次
々と切替えていくことにより、一回の加振でより正確に
目標波と再現波を一致させることができる。
と生成される新しいオンライン補償波による補償波へ次
々と切替えていくことにより、一回の加振でより正確に
目標波と再現波を一致させることができる。
【００７４】第三に、加振波として切替えるオンライン
補償波による補償波を、周波数に応じた割合でオフライ
ン補償波とオンライン補償波を加算した混合補償波とす
ることにより、どの周波数領域においても誤差の小さい
補償波を生成することができる。
補償波による補償波を、周波数に応じた割合でオフライ
ン補償波とオンライン補償波を加算した混合補償波とす
ることにより、どの周波数領域においても誤差の小さい
補償波を生成することができる。
【００７５】第四に、加振波の切替時に、加振波として
用いられる新旧補償波を滑らかに切り替えることによ
り、より適正な振動試験ができるという効果がある。
用いられる新旧補償波を滑らかに切り替えることによ
り、より適正な振動試験ができるという効果がある。
【００７６】第五に、加振波の切替を、事前に設定した
タイミングで行うことにより、適正な加振波の切替が可
能である。
タイミングで行うことにより、適正な加振波の切替が可
能である。
【００７７】第六に、加振波の切替を、加振中、一定時
間毎に行うことにより、徐々にその特性が変化するよう
な供試体の振動試験にも適用できるという効果がある。
間毎に行うことにより、徐々にその特性が変化するよう
な供試体の振動試験にも適用できるという効果がある。
【００７８】第七に、加振波の切替を、加振中に把握さ
れる逆特性のゲインの変化量が所定の値より大きくなっ
た時に行うことにより、加振前に予め切替タイミングを
設定する必要がなく、事前に切替タイミングを予測する
ことが困難な場合に有効である。
れる逆特性のゲインの変化量が所定の値より大きくなっ
た時に行うことにより、加振前に予め切替タイミングを
設定する必要がなく、事前に切替タイミングを予測する
ことが困難な場合に有効である。
【００７９】第八に、加振波の切替を、加振中に検出さ
れる供試体の固有値の変化量が所定の値より大きくなっ
た時に行うことにより、加振前に予め切替タイミングを
設定する必要がない上に、より精度の高い振動試験が可
能となる。
れる供試体の固有値の変化量が所定の値より大きくなっ
た時に行うことにより、加振前に予め切替タイミングを
設定する必要がない上に、より精度の高い振動試験が可
能となる。
【００８０】第九に、振動台の逆特性把握のために用い
られる加振波と再現波のデータの取得期間を事前に各時
刻毎に適正な長さに設定しておくことにより、加振中の
各時刻において、周波数分布の偏りが少なく、かつ、短
い時間のデータで逆特性の同定が行われ、同定精度が向
上するという効果がある。
られる加振波と再現波のデータの取得期間を事前に各時
刻毎に適正な長さに設定しておくことにより、加振中の
各時刻において、周波数分布の偏りが少なく、かつ、短
い時間のデータで逆特性の同定が行われ、同定精度が向
上するという効果がある。
【００８１】第十に、オンライン補償を行うことのでき
る振動台の波形制御装置を有する振動装置を用いること
により、いわゆる一発破壊試験など加振中に振動台の特
性が変化する振動試験が可能になるという効果がある。
る振動台の波形制御装置を有する振動装置を用いること
により、いわゆる一発破壊試験など加振中に振動台の特
性が変化する振動試験が可能になるという効果がある。
【図１】本発明を適用した波形制御装置の第一の実施の
形態例に係る構成図である。
形態例に係る構成図である。
【図２】第一の実施の形態例に係るフローチャートであ
る。
る。
【図３】周波数別加算器８における処理の一例を示した
図である。
図である。
【図４】可変ゲイン９１、９２及び加算器９３における
処理を説明するための図である。
処理を説明するための図である。
【図５】第二の実施の形態例に係る波形制御装置の構成
図である。
図である。
【図６】第二の実施の形態例における切替時刻設定器１
０の構成図である。
０の構成図である。
【図７】第二の実施の形態例に係るフローチャートであ
る。
る。
【図８】ゲイン差の絶対値の総和を説明するための図で
ある。
ある。
【図９】第三の実施の形態例における切替時刻設定器１
０の構成図である。
０の構成図である。
【図１０】固有値と固有値の差を示した図である。
【図１１】データの取得期間ΔＴについて説明するため
の図である。
の図である。
【図１２】振動装置の概略の構成を示した図である。
【図１３】従来の振動装置の構成を波形制御装置を中心
に示した図である。
に示した図である。
【図１４】従来の波形制御装置を用いた場合のフローチ
ャートである。
ャートである。
１ 目標波発生器 ２ 振動台 ３ オフライン補償波生成器 ４ 振動台逆特性算出器 ５ 加振波記録器 ６ 再現波記録器 ７ オンライン補償波生成器 ８ 周波数別加算器 ９ 補償波切替器 １０ 切替時刻設定器 １１ 目標波 １２ 切替動作信号 ２０ 再現波 ２１ 振動台制御部 ２２ 振動台加振機構部 ３０ オフライン補償波 ３１ フーリエ変換器 ３２ 演算器 ３３ フーリエ逆変換器 ４０ 逆特性の推定値 ７０ オンライン補償波 ７１ フーリエ変換器 ７２ 演算器 ７３ フーリエ逆変換器 ８０ 混合補償波 ８１ 低域通過フィルタ ８２ 高域通過フィルタ ８３ 加算器 ９０ 加振波 ９１ 可変ゲイン ９２ 可変ゲイン ９３ 加算器 ９４ 記録器 ９５ 記録器 １００ 波形制御装置 １０１ 切替器 １０２ 記録器 １０３ 記録器 １０６ 加算器 １０７ 比較器 １０８ 所定ゲイン設定器 １２１ 切替器 １２２ 切替器 ２２１ 加振機 ２２２ テーブル ２２３ 供試体 ２２４ 加速度センサ １０１１ 固有値計算器 １０１２ 固有値計算器 １０１３ 減算器 １０１４ 絶対値演算器 １０１５ 比較器 １０１６ 所定値設定器 １０４１〜１０４Ｋ ゲイン差計算器 １０５１〜１０５Ｋ 絶対値演算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広江 隆治 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 作野 誠 山口県下関市彦島江の浦町六丁目16番１号 三菱重工業株式会社下関造船所内 Ｆターム(参考） 3J048 AB07 AD01 EA38 5H004 GA14 HA07 HA12 HB07 HB09 JA05 JB30 KA66 KA69 KB22 KB29 KB34 KB38 KC28 KC44 KC45 LA13 LB08 LB09 MA12 MA13 9A001 GG03 HH34 KK53
Claims (19)
- 【請求項１】加振中に振動台において再現される再現波
が目標波と一致するような加振波の信号を該振動台に与
える振動台の波形制御装置において、 該加振が行われる前に求められた該振動台の逆特性と該
目標波に基づいて、該加振波とすべきオフライン補償波
を生成するオフライン補償波生成器と、 該加振中に所定時間分の該加振波及び該再現波のデータ
に基づいて求められた該加振中の該振動台の逆特性と該
目標波に基づいて、該加振波とすべきオンライン補償波
を生成するオンライン補償波生成器とを有し、 該加振中に、該振動台へ与える該加振波を、該オフライ
ン補償波から該オンライン補償波に基づく補償波へ切替
えることを特徴とする振動台の波形制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、 前記オンライン補償波生成器は、前記加振中に次々と新
しい前記オンライン補償波を生成し、 前記加振波のオンライン補償波に基づく補償波への切替
が、該新しく生成されたオンライン補償波に基づいて次
々と行われることを特徴とする振動台の波形制御装置。 - 【請求項３】請求項１あるいは請求項２において、更
に、 前記オフライン補償波と前記オンライン補償波を、周波
数に応じた所定の割合で加算し、低周波数領域において
は前記オフライン補償波となり、高周波数領域において
は前記オンライン補償波となるような混合補償波を生成
する周波数別加算器を有し、 前記オンライン補償波に基づく補償波が、該混合補償波
であることを特徴とする振動台の波形制御装置。 - 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかにおい
て、更に、 前記加振波の切替時に前記加振波が切替前の波形から切
替後の波形へ滑らかに移行するように、切替前に前記加
振波となっていた補償波と切替後に前記加振波となる補
償波を、切替後の時刻に応じた所定の割合で加算して、
切替後の前記加振波を生成する補償波切替器を有するこ
とを特徴とする振動台の波形制御装置。 - 【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかにおい
て、 前記加振波の切替が、前記加振の前に予め設定されたタ
イミングで行われることを特徴とする振動台の波形制御
装置。 - 【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれかにおい
て、 前記加振波の切替が、前記加振中、一定時間毎に行われ
ることを特徴とする振動台の波形制御装置。 - 【請求項７】請求項１乃至請求項４のいずれかにおい
て、 最新の前記加振中における振動台の逆特性とその時点で
前記加振波となっている補償波の生成に用いられた前記
振動台の逆特性とのゲイン差が所定値を超えた時に、前
記加振波の切替が行われることを特徴とする振動台の波
形制御装置。 - 【請求項８】請求項１乃至請求項４のいずれかにおい
て、 最新の前記加振中における振動台の逆特性とその時点で
前記加振波となっている補償波の生成に用いられた前記
振動台の逆特性のそれぞれから求められる前記振動台に
載せられた供試体のそれぞれの固有値の差が所定値を超
えた時に、前記加振波の切替が行われることを特徴とす
る振動台の波形制御装置。 - 【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれかにおい
て、 前記加振中の振動台の逆特性を求めるために用いられる
前記加振波及び再現波のデータが取得される前記所定時
間が、 前記加振中の各時刻毎に、周波数成分の偏りがないデー
タを取得できるような時間に、予め設定されていること
を特徴とする振動台の波形制御装置。 - 【請求項１０】被試験体である供試体を載せて、該供試
体を所定の波形で振動させる振動台と、該振動台の波形
制御装置を有する振動装置において、 該振動台の波形制御装置が、 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の振動台の波形
制御装置であることを特徴とする振動装置。 - 【請求項１１】加振中に再現波が目標波と一致するよう
な加振波の信号を受けて振動する振動台の波形制御方法
において、 該加振が行われる前に求められた該振動台の逆特性と該
目標波に基づいて、該加振波とすべきオフライン補償波
を生成し、該加振波を該オフライン補償波とする第一の
ステップと、 該加振中に所定時間分の該加振波及び該再現波のデータ
に基づいて求められた該加振中の該振動台の逆特性と該
目標波に基づいて、該加振波とすべきオンライン補償波
を生成し、該加振中に、該加振波を該オンライン補償波
に基づく補償波へ切替える第二のステップを有すること
を特徴とする振動台の波形制御方法。 - 【請求項１２】請求項１１において、更に、 前記第二のステップが、前記加振中に繰り返し行われる
ことを特徴とする振動台の波形制御方法。 - 【請求項１３】請求項１１あるいは請求項１２におい
て、 前記第二のステップにおける前記オンライン補償波に基
づく補償波が、 前記オフライン補償波と前記オンライン補償波を、周波
数に応じた所定の割合で加算し、低周波数領域において
は前記オフライン補償波となり、高周波数領域において
は前記オンライン補償波となるような混合補償波である
ことを特徴とする振動台の波形制御方法。 - 【請求項１４】請求項１１乃至請求項１３のいずれかに
おいて、 前記第二のステップにおける切替後の加振波は、 切替前に前記加振波となっていた補償波と切替後に前記
加振波となる補償波を、切替後の時刻に応じた所定の割
合で加算することにより生成され、切替前の波形から切
替後の波形へ滑らかに移行するような波形を有すること
を特徴とする振動台の波形制御方法。 - 【請求項１５】請求項１１乃至請求項１４のいずれかに
おいて、 前記第二のステップが、前記加振の前に予め設定された
タイミングで行われることを特徴とする振動台の波形制
御方法。 - 【請求項１６】請求項１１乃至請求項１４のいずれかに
おいて、 前記第二のステップが、前記加振中、一定時間毎に行わ
れることを特徴とする振動台の波形制御方法。 - 【請求項１７】請求項１１乃至請求項１４のいずれかに
おいて、 前記第二のステップが、 最新の前記加振中における振動台の逆特性とその時点で
前記加振波となっている補償波の生成に用いられた前記
振動台の逆特性とのゲイン差が所定値を超えた時に行わ
れることを特徴とする振動台の波形制御方法。 - 【請求項１８】請求項１１乃至請求項１４のいずれかに
おいて、 前記第二のステップが、 最新の前記加振中における振動台の逆特性とその時点で
前記加振波となっている補償波の生成に用いられた前記
振動台の逆特性のそれぞれから求められた、前記振動台
に載せられた供試体のそれぞれの固有値の差が所定値を
超えた時に行われることを特徴とする振動台の波形制御
方法。 - 【請求項１９】請求項１１乃至請求項１８のいずれかに
おいて、 前記第二のステップにおける前記加振波及び再現波のデ
ータが取得される前記所定時間が、 前記加振中の各時刻毎に、周波数成分の偏りがないデー
タを取得できるような時間に、予め設定されていること
を特徴とする振動台の波形制御方法。
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- 2000-10-04 US US09/679,491 patent/US6414452B1/en not_active Expired - Lifetime
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