JP2003145050A - 多自由度加振装置とその制御装置 - Google Patents
多自由度加振装置とその制御装置Info
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- JP2003145050A JP2003145050A JP2001349980A JP2001349980A JP2003145050A JP 2003145050 A JP2003145050 A JP 2003145050A JP 2001349980 A JP2001349980 A JP 2001349980A JP 2001349980 A JP2001349980 A JP 2001349980A JP 2003145050 A JP2003145050 A JP 2003145050A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 状態量間で干渉があり、加振対象の特性が非
線形であっても高精度加振が可能な制御装置を提供す
る。 【解決手段】 制御対象１の伝達関数行列Ｇ（ｋ）を同
定手段４により実時間で逐次同定し、この同定結果に基
づいて制御対象の応答が目標と一致するように制御対象
１への指令ベクトルＵ（ｋ）を適応フィルタ３により実
時間で補正する。この適応フィルタでは、逐次同定した
伝達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素伝達関数ならびにその逆
伝達関数を直列結合と並列結合とフィードバック結合の
組み合わせで接続した制御回路に従って補正演算を実行
する。
線形であっても高精度加振が可能な制御装置を提供す
る。 【解決手段】 制御対象１の伝達関数行列Ｇ（ｋ）を同
定手段４により実時間で逐次同定し、この同定結果に基
づいて制御対象の応答が目標と一致するように制御対象
１への指令ベクトルＵ（ｋ）を適応フィルタ３により実
時間で補正する。この適応フィルタでは、逐次同定した
伝達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素伝達関数ならびにその逆
伝達関数を直列結合と並列結合とフィードバック結合の
組み合わせで接続した制御回路に従って補正演算を実行
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアクチュエ
ータによって加振される多自由度加振装置ならびにその
制御装置に係わり、特に、加振対象の応答の少なくとも
１つの成分が制御入力の複数成分から影響を受ける場合
や、加振対象の特性が時間的に変動する場合に好適な多
自由度加振装置ならびにその制御装置に関する。
ータによって加振される多自由度加振装置ならびにその
制御装置に係わり、特に、加振対象の応答の少なくとも
１つの成分が制御入力の複数成分から影響を受ける場合
や、加振対象の特性が時間的に変動する場合に好適な多
自由度加振装置ならびにその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数のアクチュエータによって加振され
る多自由度加振装置の例としての多次元振動台の例を図
２及び図３に示す。図２は、静圧継手を利用した二次元
振動台で、静圧継手２１は、テーブル２０に固定された
「コの字」部２２、ならびに、油圧加振機２６ａ〜２６
ｃに固定された「ロの字」部２３から構成されている。
「コの字」部２２と「ロの字」部２３の間には油膜２５
（ハッチを施した部分）と球面軸受２４が存在する。油
膜の法線方向には力が伝達されるが、接線方向には力は
絶縁されている。また、球面軸受により油圧加振機のピ
ストンにはその軸方向成分のみが伝達される。その結
果、テーブルが二次元平面内で３自由度の運動をして
も、それぞれの油圧加振機にはその軸方向のみの力しか
伝達されない。この二次元振動台を水平方向ＨＯＲに加
振しようとする場合、水平方向加振機２６ａのみを変位
させ、垂直方向加振機２６ｂ、２６ｃは特定の位置に保
持すれば良い。また、垂直方向ＶＥＲに加振しようとす
る場合、水平方向加振機２６ａは特定の位置に保持し、
垂直方向加振機２６ｂ、２６ｃを全く同一に変位させれ
ば良い。つまり、機構的には水平方向ＨＯＲと垂直方向
ＶＥＲの間は非干渉化されている。
る多自由度加振装置の例としての多次元振動台の例を図
２及び図３に示す。図２は、静圧継手を利用した二次元
振動台で、静圧継手２１は、テーブル２０に固定された
「コの字」部２２、ならびに、油圧加振機２６ａ〜２６
ｃに固定された「ロの字」部２３から構成されている。
「コの字」部２２と「ロの字」部２３の間には油膜２５
（ハッチを施した部分）と球面軸受２４が存在する。油
膜の法線方向には力が伝達されるが、接線方向には力は
絶縁されている。また、球面軸受により油圧加振機のピ
ストンにはその軸方向成分のみが伝達される。その結
果、テーブルが二次元平面内で３自由度の運動をして
も、それぞれの油圧加振機にはその軸方向のみの力しか
伝達されない。この二次元振動台を水平方向ＨＯＲに加
振しようとする場合、水平方向加振機２６ａのみを変位
させ、垂直方向加振機２６ｂ、２６ｃは特定の位置に保
持すれば良い。また、垂直方向ＶＥＲに加振しようとす
る場合、水平方向加振機２６ａは特定の位置に保持し、
垂直方向加振機２６ｂ、２６ｃを全く同一に変位させれ
ば良い。つまり、機構的には水平方向ＨＯＲと垂直方向
ＶＥＲの間は非干渉化されている。
【０００３】しかしながら、各加振機が同じ仕様で製作
されたものであっても、加工精度などに起因して特性が
異なる。さらに、通常、水平方向加振機２６ａと垂直方
向加振機２６ｂ、２６ｃとではストロークや最大加振力
などが異なるので、両者の特性は異なる。したがって、
これらを同期させて目標通り変位させることは難しい。
その上、水平方向ＨＯＲのみに加振しようとしても、水
平方向加振機２６ａの軸上に供試体２７とテーブル２０
の重心が無いため、回転方向θのモーメントが発生し、
さらに、供試体とテーブルの重心が水平方向に移動する
ため、垂直方向加振機２６ｂ、２６ｃの負荷は互いに時
間的に異なって変化する。したがって、垂直方向加振機
を同期させて目標通り変位させることも難しい。その結
果、水平方向ＨＯＲ、垂直方向ＶＥＲ、回転方向θの間
で干渉が生じ、テーブルが目標通りに運動しなくなる場
合があった。
されたものであっても、加工精度などに起因して特性が
異なる。さらに、通常、水平方向加振機２６ａと垂直方
向加振機２６ｂ、２６ｃとではストロークや最大加振力
などが異なるので、両者の特性は異なる。したがって、
これらを同期させて目標通り変位させることは難しい。
その上、水平方向ＨＯＲのみに加振しようとしても、水
平方向加振機２６ａの軸上に供試体２７とテーブル２０
の重心が無いため、回転方向θのモーメントが発生し、
さらに、供試体とテーブルの重心が水平方向に移動する
ため、垂直方向加振機２６ｂ、２６ｃの負荷は互いに時
間的に異なって変化する。したがって、垂直方向加振機
を同期させて目標通り変位させることも難しい。その結
果、水平方向ＨＯＲ、垂直方向ＶＥＲ、回転方向θの間
で干渉が生じ、テーブルが目標通りに運動しなくなる場
合があった。
【０００４】図３は、リンク式の二次元振動台で、テー
ブル３０は両端にユニバーサルジョイント３４を配置し
たリンク３１で油圧加振機３２ａ〜３２ｃに連結されて
いる。そのため、水平、垂直のうちいずれか１方向にテ
ーブルを加振する場合でも、水平方向加振機３２ａ、垂
直方向加振機３２ｂ、３２ｃともに同期させて変位させ
る必要がある。つまり、機構的に各方向間で干渉してい
る。このような現象は、基礎とアクチュエータの間なら
びにアクチュエータとテーブルの間をユニバーサルジョ
イントで連結した、スイングアクチュエータ式と呼ばれ
る駆動方式についても同様である。
ブル３０は両端にユニバーサルジョイント３４を配置し
たリンク３１で油圧加振機３２ａ〜３２ｃに連結されて
いる。そのため、水平、垂直のうちいずれか１方向にテ
ーブルを加振する場合でも、水平方向加振機３２ａ、垂
直方向加振機３２ｂ、３２ｃともに同期させて変位させ
る必要がある。つまり、機構的に各方向間で干渉してい
る。このような現象は、基礎とアクチュエータの間なら
びにアクチュエータとテーブルの間をユニバーサルジョ
イントで連結した、スイングアクチュエータ式と呼ばれ
る駆動方式についても同様である。
【０００５】以上の二次元振動台の例で示したようなテ
ーブル運動の誤差は、多次元振動台を用いた試験の信頼
性を低下させる要因である。このような問題を解決する
方法として、「耐震設計と構造動力学」（日本機械学会
編、1985年、267〜275ページ）に開示されているよう
に、実現したい状態量のフーリエスペクトルに供試体を
含む多次元振動台の逆伝達関数行列を乗じ、振動台への
指令値群を生成するというものがある。また、この方法
を制御中に繰り返し行って、多次元の駆動信号により駆
動される被制御系を制御する技術が特開平１０−１０５
２５２号公報及び特開平１０−１２４１０５号公報に開
示されている。また、特開２０００−２２７３８１号公
報には、並進方向加振時に生じた回転方向加速度などを
フィードバックする制御方法が開示されている。
ーブル運動の誤差は、多次元振動台を用いた試験の信頼
性を低下させる要因である。このような問題を解決する
方法として、「耐震設計と構造動力学」（日本機械学会
編、1985年、267〜275ページ）に開示されているよう
に、実現したい状態量のフーリエスペクトルに供試体を
含む多次元振動台の逆伝達関数行列を乗じ、振動台への
指令値群を生成するというものがある。また、この方法
を制御中に繰り返し行って、多次元の駆動信号により駆
動される被制御系を制御する技術が特開平１０−１０５
２５２号公報及び特開平１０−１２４１０５号公報に開
示されている。また、特開２０００−２２７３８１号公
報には、並進方向加振時に生じた回転方向加速度などを
フィードバックする制御方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上に引用した従来技
術はいずれも多次元加振装置の改良に関するものである
が、前述の「耐震設計と構造動力学」に示された技術
は、加振対象が時間的に変化しない場合の補償方法を示
しており、供試体の特性が、例えば供試体の部材が破断
するなどして加振中に変化した場合、あるいは、供試体
や振動台の特性に非線形性がある場合、必ずしも供試体
の影響が補償されず、また、必ずしもテーブル運動方向
間の非干渉化が実現されなかった。また、特開平２００
０−２２７３８１公報の技術では、加振対象の特性を同
定するのではなく、フィードバック制御を行っているの
で、供試体がテーブルに及ぼす力（供試体反力）がテー
ブル単体を運動させるのに必要な力に対して相対的に大
きくなるにつれて補償効果が小さくなり、必ずしも供試
体の影響が補償されず、また、必ずしもテーブル運動方
向間の非干渉化が実現されなかった。さらに特開平１０
−１０５２５２号公報及び特開平１０−１２４１０５号
公報の技術によると、加振対象の特性の時間変動や非線
形特性にも対応できるが、加振対象の特性の同定をフー
リエ変換により行うため、多くのデータに対する演算が
必要で、特性変化が早いとき、あるいは複数加振方向の
干渉を高速で補償する必要があるときには追随性が不十
分になる問題があった。
術はいずれも多次元加振装置の改良に関するものである
が、前述の「耐震設計と構造動力学」に示された技術
は、加振対象が時間的に変化しない場合の補償方法を示
しており、供試体の特性が、例えば供試体の部材が破断
するなどして加振中に変化した場合、あるいは、供試体
や振動台の特性に非線形性がある場合、必ずしも供試体
の影響が補償されず、また、必ずしもテーブル運動方向
間の非干渉化が実現されなかった。また、特開平２００
０−２２７３８１公報の技術では、加振対象の特性を同
定するのではなく、フィードバック制御を行っているの
で、供試体がテーブルに及ぼす力（供試体反力）がテー
ブル単体を運動させるのに必要な力に対して相対的に大
きくなるにつれて補償効果が小さくなり、必ずしも供試
体の影響が補償されず、また、必ずしもテーブル運動方
向間の非干渉化が実現されなかった。さらに特開平１０
−１０５２５２号公報及び特開平１０−１２４１０５号
公報の技術によると、加振対象の特性の時間変動や非線
形特性にも対応できるが、加振対象の特性の同定をフー
リエ変換により行うため、多くのデータに対する演算が
必要で、特性変化が早いとき、あるいは複数加振方向の
干渉を高速で補償する必要があるときには追随性が不十
分になる問題があった。
【０００７】本発明の目的は、制御対象に非線形性があ
る場合、あるいは供試体の特性が、例えば供試体の部材
が破断するなどして、加振中に変化する場合でも、干渉
系である制御対象を目標通り制御できるようにした多自
由度加振装置ならびにその制御方法を提供することにあ
る。
る場合、あるいは供試体の特性が、例えば供試体の部材
が破断するなどして、加振中に変化する場合でも、干渉
系である制御対象を目標通り制御できるようにした多自
由度加振装置ならびにその制御方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、制御対象の複
数の状態量の各々の目標波形をその成分とする目標ベク
トルを入力とし、前記複数の状態量の各々の応答波形を
その成分とする応答ベクトルが前記目標ベクトルと一致
するように制御するための制御装置において、制御対象
へ入力されるところの前記複数の状態量の各々を制御す
る制御信号波形をその成分とする修正ベクトルと前記応
答ベクトルの実測値とを入力として、制御対象の伝達関
数行列を逐次同定法によって実時間で同定する同定手段
と、前記同定手段により同定した伝達関数行列の逆行列
を前記目標ベクトルに作用させる修正演算を実行するこ
とにより前記制御対象への修正ベクトルを生成する適応
フィルタ手段とを備えるとともに、この適応フィルタ手
段は、前記同定手段により同定された伝達関数行列の成
分である成分伝達関数とそれらの逆数である逆伝達関数
を個々のブロックにもち、それらブロックの直列結合、
並列結合、及びフィードバック結合を組み合わせた制御
回路により前記修正演算を行うように構成したことを特
徴とする制御装置を開示する。
数の状態量の各々の目標波形をその成分とする目標ベク
トルを入力とし、前記複数の状態量の各々の応答波形を
その成分とする応答ベクトルが前記目標ベクトルと一致
するように制御するための制御装置において、制御対象
へ入力されるところの前記複数の状態量の各々を制御す
る制御信号波形をその成分とする修正ベクトルと前記応
答ベクトルの実測値とを入力として、制御対象の伝達関
数行列を逐次同定法によって実時間で同定する同定手段
と、前記同定手段により同定した伝達関数行列の逆行列
を前記目標ベクトルに作用させる修正演算を実行するこ
とにより前記制御対象への修正ベクトルを生成する適応
フィルタ手段とを備えるとともに、この適応フィルタ手
段は、前記同定手段により同定された伝達関数行列の成
分である成分伝達関数とそれらの逆数である逆伝達関数
を個々のブロックにもち、それらブロックの直列結合、
並列結合、及びフィードバック結合を組み合わせた制御
回路により前記修正演算を行うように構成したことを特
徴とする制御装置を開示する。
【０００９】更に本発明は、制御対象の複数の状態量の
各々の目標波形をその成分とする目標ベクトルを入力と
し、前記複数の状態量の各々の応答波形をその成分とす
る応答ベクトルが前記目標ベクトルと一致するように制
御するための制御装置において、制御対象へ入力される
ところの前記複数の状態量の各々を制御する制御信号波
形をその成分とする修正ベクトルに予め定めた仮伝達関
数行列を作用させて仮応答ベクトルを生成する仮モデル
と、前記仮応答ベクトルと前記応答ベクトルの実測値と
を入力として、前記仮伝達関数行列に対する制御対象の
伝達関数行列変化量を逐次同定法によって実時間で同定
する同定手段と、この手段により同定された前記伝達関
数行列変化量に前記仮伝達関数行列を作用させて制御対
象の伝達関数行列を算出する伝達関数算出手段と、この
伝達関数算出手段により算出された伝達関数行列の逆行
列を前記目標ベクトルに作用させることにより前記制御
対象への修正ベクトルを生成する適応フィルタ手段とを
備えるとともに、この適応フィルタ手段は、前記同定手
段により同定された伝達関数行列の成分である成分伝達
関数とそれらの逆数である逆伝達関数を個々のブロック
にもち、それらブロックの直列結合、並列結合、及びフ
ィードバック結合を組み合わせた制御回路により前記修
正演算を行うように構成したことを特徴とする制御装置
を開示する。
各々の目標波形をその成分とする目標ベクトルを入力と
し、前記複数の状態量の各々の応答波形をその成分とす
る応答ベクトルが前記目標ベクトルと一致するように制
御するための制御装置において、制御対象へ入力される
ところの前記複数の状態量の各々を制御する制御信号波
形をその成分とする修正ベクトルに予め定めた仮伝達関
数行列を作用させて仮応答ベクトルを生成する仮モデル
と、前記仮応答ベクトルと前記応答ベクトルの実測値と
を入力として、前記仮伝達関数行列に対する制御対象の
伝達関数行列変化量を逐次同定法によって実時間で同定
する同定手段と、この手段により同定された前記伝達関
数行列変化量に前記仮伝達関数行列を作用させて制御対
象の伝達関数行列を算出する伝達関数算出手段と、この
伝達関数算出手段により算出された伝達関数行列の逆行
列を前記目標ベクトルに作用させることにより前記制御
対象への修正ベクトルを生成する適応フィルタ手段とを
備えるとともに、この適応フィルタ手段は、前記同定手
段により同定された伝達関数行列の成分である成分伝達
関数とそれらの逆数である逆伝達関数を個々のブロック
にもち、それらブロックの直列結合、並列結合、及びフ
ィードバック結合を組み合わせた制御回路により前記修
正演算を行うように構成したことを特徴とする制御装置
を開示する。
【００１０】更に本発明は、上記の制御装置において、
前記制御対象の伝達関数行列の非対角成分のうち、少な
くとも１つを前記同定手段は同定しないようにしたこと
を特徴とする制御装置を開示する。
前記制御対象の伝達関数行列の非対角成分のうち、少な
くとも１つを前記同定手段は同定しないようにしたこと
を特徴とする制御装置を開示する。
【００１１】更に本発明は、上記の制御装置において、
前記適応フィルタ手段は、その出力ベクトルの各成分か
ら制御対象周波数以外の周波数成分を除去するためのフ
ィルタを備えたことを特徴とする制御装置を開示する。
前記適応フィルタ手段は、その出力ベクトルの各成分か
ら制御対象周波数以外の周波数成分を除去するためのフ
ィルタを備えたことを特徴とする制御装置を開示する。
【００１２】更に本発明は、上記の制御装置において、
前記制御対象は、前記応答ベクトルの成分である応答波
形の少なくとも１つが、当該制御対象へ入力される修正
ベクトルの成分である制御信号波形の少なくとも２つの
影響を受けるものであることを特徴とする制御装置を開
示する。
前記制御対象は、前記応答ベクトルの成分である応答波
形の少なくとも１つが、当該制御対象へ入力される修正
ベクトルの成分である制御信号波形の少なくとも２つの
影響を受けるものであることを特徴とする制御装置を開
示する。
【００１３】更に本発明は、多次元の加振が可能な加振
手段により加振される供試体、もしくは前記加振手段に
より加振される加振台に取り付けられた供試体の複数の
状態量の各々の応答波形を、上記した制御装置により制
御するように構成した多自由度加振装置を開示する。
手段により加振される供試体、もしくは前記加振手段に
より加振される加振台に取り付けられた供試体の複数の
状態量の各々の応答波形を、上記した制御装置により制
御するように構成した多自由度加振装置を開示する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１は、本発明による多自由度加振装置の
構成例を示すブロック図で、オフライン補償器２、適応
フィルタ３、及び同定手段４を用いて制御対象１を制御
するもので、制御対象１内のテーブル１４が与えられた
目標ベクトルＸ（ｋ）（ｋはサンプリング回数を表す整
数）に従って運動するように制御する。
に説明する。図１は、本発明による多自由度加振装置の
構成例を示すブロック図で、オフライン補償器２、適応
フィルタ３、及び同定手段４を用いて制御対象１を制御
するもので、制御対象１内のテーブル１４が与えられた
目標ベクトルＸ（ｋ）（ｋはサンプリング回数を表す整
数）に従って運動するように制御する。
【００１５】以下、図１の加振機１３、テーブル１４及
び供試体１５を除いた各機能ブロックはディジタル演算
処理により実現されるものとし、また加振機１３とテー
ブル１４としては図２に示した二次元振動台を例とし、
これが油圧加振機により加振されるものとして説明す
る。この場合、図２の水平方向ＨＯＲ、垂直方向ＶＥ
Ｒ、回転方向θに関するテーブル加速度を制御対象の状
態量群とする。そして、この状態量群の目標値が前記の
目標ベクトルＸ（ｋ）である。オフライン補償器２は、
テーブル１４に供試体１５を載せた状態で、加振による
供試体部材の破断などが生じない線形とみなせる動作範
囲での制御対象１の伝達関数Ｌ−１を試加振などにより
求めておき、この伝達関数の逆伝達関数Ｌを目標ベクト
ルＸ（ｋ）に作用させて指令ベクトルＵ（ｋ）を生成す
る手段であり、この指令ベクトルによって制御対象を制
御すると、制御対象が線形動作とみなせるときは制御対
象の伝達特性が相殺されてテーブルの応答が目標ベクト
ルに一致するように作用する。このようなオフライン補
償の技術は、前記した「耐震設計と構造動力学」に示さ
れている公知のものである。
び供試体１５を除いた各機能ブロックはディジタル演算
処理により実現されるものとし、また加振機１３とテー
ブル１４としては図２に示した二次元振動台を例とし、
これが油圧加振機により加振されるものとして説明す
る。この場合、図２の水平方向ＨＯＲ、垂直方向ＶＥ
Ｒ、回転方向θに関するテーブル加速度を制御対象の状
態量群とする。そして、この状態量群の目標値が前記の
目標ベクトルＸ（ｋ）である。オフライン補償器２は、
テーブル１４に供試体１５を載せた状態で、加振による
供試体部材の破断などが生じない線形とみなせる動作範
囲での制御対象１の伝達関数Ｌ−１を試加振などにより
求めておき、この伝達関数の逆伝達関数Ｌを目標ベクト
ルＸ（ｋ）に作用させて指令ベクトルＵ（ｋ）を生成す
る手段であり、この指令ベクトルによって制御対象を制
御すると、制御対象が線形動作とみなせるときは制御対
象の伝達特性が相殺されてテーブルの応答が目標ベクト
ルに一致するように作用する。このようなオフライン補
償の技術は、前記した「耐震設計と構造動力学」に示さ
れている公知のものである。
【００１６】同定手段４は、後に詳述するように、制御
対象１の各時点ｋに於る伝達関数行列を実時間で逐次同
定し、適応フィルタ３は、この同定された伝達関数行列
を用いて指令ベクトルＵ（ｋ）を実時間で補正して修正
ベクトルＵ’（ｋ）を出力する。ただし、必ずしも指令
ベクトルＵ（ｋ）のすべての要素を補正する必要はな
く、予め指定された任意の要素のみを補正するようにし
ても良い。
対象１の各時点ｋに於る伝達関数行列を実時間で逐次同
定し、適応フィルタ３は、この同定された伝達関数行列
を用いて指令ベクトルＵ（ｋ）を実時間で補正して修正
ベクトルＵ’（ｋ）を出力する。ただし、必ずしも指令
ベクトルＵ（ｋ）のすべての要素を補正する必要はな
く、予め指定された任意の要素のみを補正するようにし
ても良い。
【００１７】座標変換・積分器１１は、加速度の次元の
信号である前記修正ベクトルＵ’（ｋ）を変位の次元に
なるよう２重積分し、さらに、この変位の次元の信号
を、加振機１３のピストン変位量の指令値を要素とする
駆動ベクトルＲ（ｋ）に変換（座標変換）する。なお、
この座標変換の前あるいは後に特性が固定されている補
償器を設け、二次元振動台の周波数特性を改善しても良
い。
信号である前記修正ベクトルＵ’（ｋ）を変位の次元に
なるよう２重積分し、さらに、この変位の次元の信号
を、加振機１３のピストン変位量の指令値を要素とする
駆動ベクトルＲ（ｋ）に変換（座標変換）する。なお、
この座標変換の前あるいは後に特性が固定されている補
償器を設け、二次元振動台の周波数特性を改善しても良
い。
【００１８】状態量演算器１６は、二次元振動台に設置
された各種計測器（図示省略）の計測値を読み込み、テ
ーブル１４の加速度、速度、変位、ならびに加振機１３
を駆動する作動油圧力（差圧）などで構成される状態量
ベクトルＶ（ｋ）と、目標ベクトルＸ（ｋ）を構成する
状態量群と同じ量の値からなる応答ベクトルＹ（ｋ）を
出力する。なお、状態量ベクトルＶ（ｋ）の各成分を、
例えば、テーブル１４の加速度の代わりに加振機の加速
度を用いるなど等価と見なせる物理量に変更しても良
い。
された各種計測器（図示省略）の計測値を読み込み、テ
ーブル１４の加速度、速度、変位、ならびに加振機１３
を駆動する作動油圧力（差圧）などで構成される状態量
ベクトルＶ（ｋ）と、目標ベクトルＸ（ｋ）を構成する
状態量群と同じ量の値からなる応答ベクトルＹ（ｋ）を
出力する。なお、状態量ベクトルＶ（ｋ）の各成分を、
例えば、テーブル１４の加速度の代わりに加振機の加速
度を用いるなど等価と見なせる物理量に変更しても良
い。
【００１９】フィードバック制御器１２は、駆動ベクト
ルＲ（ｋ）とフィードバックされた状態量ベクトルＶ
（ｋ）から、加振機１３を駆動するサーボ弁開度目標値
を要素とする開度ベクトルを出力し、加振機１３はこの
開度ベクトルに応じてテーブル１４を駆動する。ここ
で、駆動ベクトルＲ（ｋ）へフィードバックするもの
は、状態量ベクトルＶ（ｋ）そのものに限らず、その積
分値と微分値からなるベクトルにフィードバックゲイン
行列を乗じて算出したベクトルとしても良い。さらに、
フィードバックした後のベクトルの一部の要素に対して
比例・積分補償を行っても良い。
ルＲ（ｋ）とフィードバックされた状態量ベクトルＶ
（ｋ）から、加振機１３を駆動するサーボ弁開度目標値
を要素とする開度ベクトルを出力し、加振機１３はこの
開度ベクトルに応じてテーブル１４を駆動する。ここ
で、駆動ベクトルＲ（ｋ）へフィードバックするもの
は、状態量ベクトルＶ（ｋ）そのものに限らず、その積
分値と微分値からなるベクトルにフィードバックゲイン
行列を乗じて算出したベクトルとしても良い。さらに、
フィードバックした後のベクトルの一部の要素に対して
比例・積分補償を行っても良い。
【００２０】以下、本発明の特徴とする制御対象特性の
補償方法を説明する。いま、目標ベクトルＸ（ｋ）、指
令ベクトルＵ（ｋ）、修正ベクトルＵ’（ｋ）、及び応
答ベクトルＹ（ｋ）を水平方向ＨＯＲ、回転方向θ、垂
直方向ＶＥＲの各成分で次のように表す。
補償方法を説明する。いま、目標ベクトルＸ（ｋ）、指
令ベクトルＵ（ｋ）、修正ベクトルＵ’（ｋ）、及び応
答ベクトルＹ（ｋ）を水平方向ＨＯＲ、回転方向θ、垂
直方向ＶＥＲの各成分で次のように表す。
【数１】
そうするとこれらのベクトルの間には次式が成立する。
【数２】
ただし、制御対象１及び適応フィルタ３の伝達関数行列
Ｇ（ｋ）、Ｅ（ｋ）は、非線形等のための特性変化に対
応するために、サンプリング時点ｋを変数として含んで
いる。またｚ変換の演算子ｚも含んでいるが、こちらの
方は表記を省略している。そして、これらの伝達関数行
列を（数３）により表す。
Ｇ（ｋ）、Ｅ（ｋ）は、非線形等のための特性変化に対
応するために、サンプリング時点ｋを変数として含んで
いる。またｚ変換の演算子ｚも含んでいるが、こちらの
方は表記を省略している。そして、これらの伝達関数行
列を（数３）により表す。
【数３】
【００２１】上記の（数２）から、目標ベクトルＸ
（ｋ）と応答ベクトルＹ（ｋ）の関係は
（ｋ）と応答ベクトルＹ（ｋ）の関係は
【数４】
となる。従って、目標ベクトルＸ（ｋ）と一致する応答
ベクトルＹ（ｋ）を得るためには、適応フィルタ３の伝
達関数行列Ｅ（ｋ）を次のように定めればよい。
ベクトルＹ（ｋ）を得るためには、適応フィルタ３の伝
達関数行列Ｅ（ｋ）を次のように定めればよい。
【数５】
ただし、Ｌ−１は制御対象の試加振で得た伝達関数行列
であり、これは時変ではないのでサンプリング時点ｋを
その変数として含まない。Ｌ−１を（数６）で表すと、
この行列は本発明の制御手法では既知の値として利用で
きる。
であり、これは時変ではないのでサンプリング時点ｋを
その変数として含まない。Ｌ−１を（数６）で表すと、
この行列は本発明の制御手法では既知の値として利用で
きる。
【数６】
【００２２】一方、Ｇ−１（ｋ）は、サンプリング時点
ｋにおける供試体を含む制御対象１の伝達関数行列の逆
行列であり、供試体の非線形性などの影響を受けて時変
となり得る。そこで、制御対象１の伝達関数行列Ｇ
（ｋ）の各要素を、実時間で同定する必要がある。同定
手段４はこの行列Ｇ（ｋ）を同定するもので、同定演算
器４４は、例えば一自由度加振装置の制御方法を示した
『非線形供試体反力の実時間補償による振動台制御』
（第２回構造物の破壊過程解明に基づく地震防災性向上
に関するシンポジウム論文集、2001年3月、p.53〜58）
に開示されている実時間逐次同定方法を用い、修正ベク
トルＵ’（ｋ）と応答ベクトルＹ（ｋ）それぞれの対応
する成分を、前記実時間逐次同定方法における目標出力
信号と出力信号として、逐次同定する。ここで同定手段
４に設けられたフィルタ４１、４２とマスク信号発生器
４３は、補償対象とする周波数領域の信号成分のみを同
定演算の対象とすることによって、その演算時間を短縮
するために設けられたもので、その詳細は特願２００１
−０１８５９０に示されている。なお、逐次同定しよう
とする伝達関数の入出力信号、即ち同定手段４への２つ
の入力信号の少なくとも一方が、例えばノイズが支配的
であるなど、有意な信号成分を含まない場合、この伝達
関数の逐次同定を行わず、伝達関数を零としても良い。
ｋにおける供試体を含む制御対象１の伝達関数行列の逆
行列であり、供試体の非線形性などの影響を受けて時変
となり得る。そこで、制御対象１の伝達関数行列Ｇ
（ｋ）の各要素を、実時間で同定する必要がある。同定
手段４はこの行列Ｇ（ｋ）を同定するもので、同定演算
器４４は、例えば一自由度加振装置の制御方法を示した
『非線形供試体反力の実時間補償による振動台制御』
（第２回構造物の破壊過程解明に基づく地震防災性向上
に関するシンポジウム論文集、2001年3月、p.53〜58）
に開示されている実時間逐次同定方法を用い、修正ベク
トルＵ’（ｋ）と応答ベクトルＹ（ｋ）それぞれの対応
する成分を、前記実時間逐次同定方法における目標出力
信号と出力信号として、逐次同定する。ここで同定手段
４に設けられたフィルタ４１、４２とマスク信号発生器
４３は、補償対象とする周波数領域の信号成分のみを同
定演算の対象とすることによって、その演算時間を短縮
するために設けられたもので、その詳細は特願２００１
−０１８５９０に示されている。なお、逐次同定しよう
とする伝達関数の入出力信号、即ち同定手段４への２つ
の入力信号の少なくとも一方が、例えばノイズが支配的
であるなど、有意な信号成分を含まない場合、この伝達
関数の逐次同定を行わず、伝達関数を零としても良い。
【００２３】ここで、Ｇ（ｋ）の少なくとも対角要素は
高次の遅れ系で近似し得る。そのため、Ｇ−１（ｋ）の
対角要素が高周波数域で微分器と同等の特性となり、従
って（数５）から適応フィルタ３が指令ベクトルＵ
（ｋ）に含まれるノイズを増幅することになる。これを
避ける必要があるときは、適応フィルタ３のゲインを抑
制するために、その伝達関数行列に伝達関数行列Ｆをも
つバンドパスフィルタあるいはローパスフィルタFを付
加し、適応フィルタ３の伝達関数行列Ｅ（ｋ）を（数
５）に代わって
高次の遅れ系で近似し得る。そのため、Ｇ−１（ｋ）の
対角要素が高周波数域で微分器と同等の特性となり、従
って（数５）から適応フィルタ３が指令ベクトルＵ
（ｋ）に含まれるノイズを増幅することになる。これを
避ける必要があるときは、適応フィルタ３のゲインを抑
制するために、その伝達関数行列に伝達関数行列Ｆをも
つバンドパスフィルタあるいはローパスフィルタFを付
加し、適応フィルタ３の伝達関数行列Ｅ（ｋ）を（数
５）に代わって
【数７】
としてもよい。また、図２の二次元振動台では、垂直方
向ＶＥＲに加振したとき、水平方向ＨＯＲに与える影響
が無視できる場合がある。このような場合、（数３）の
ＧＶＨ（ｋ）は０と見なし、逐次同定を行わなくても良
い。これは演算時間の短縮に寄与する。
向ＶＥＲに加振したとき、水平方向ＨＯＲに与える影響
が無視できる場合がある。このような場合、（数３）の
ＧＶＨ（ｋ）は０と見なし、逐次同定を行わなくても良
い。これは演算時間の短縮に寄与する。
【００２４】以上のようにして制御対象１の伝達関数行
列Ｇ（ｋ）が実時間で求められると、まず同定手段４に
より求めた行列Ｇ（ｋ）の逆行列Ｇ−１（ｋ）を求め、
それを用いて（数５）又は（数７）により適応フィルタ
３の伝達関数行列Ｅ（ｋ）をリアルタイムで算出し、こ
のＥ（ｋ）でベクトルＵ（ｋ）を修正したベクトルＵ’
（ｋ）を算出することになる。このためには伝達関数行
列Ｇ（ｋ）の逆行列をまず求める必要があるが、この逆
行列Ｇ−１（ｋ）は周知の公式で表され、（数８）〜
（数１１）で与えられる。
列Ｇ（ｋ）が実時間で求められると、まず同定手段４に
より求めた行列Ｇ（ｋ）の逆行列Ｇ−１（ｋ）を求め、
それを用いて（数５）又は（数７）により適応フィルタ
３の伝達関数行列Ｅ（ｋ）をリアルタイムで算出し、こ
のＥ（ｋ）でベクトルＵ（ｋ）を修正したベクトルＵ’
（ｋ）を算出することになる。このためには伝達関数行
列Ｇ（ｋ）の逆行列をまず求める必要があるが、この逆
行列Ｇ−１（ｋ）は周知の公式で表され、（数８）〜
（数１１）で与えられる。
【数８】
【数９】
【数１０】
【数１１】
【００２５】ここで伝達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素は演
算子ｚの有理関数であり、かつＧ− １（ｋ）の各要素Ｇ
αβ −１（ｋ）は（数１１）のようにかける。従って逆
行列の各要素Ｇαβ −１（ｋ）も演算子ｚの有理関数と
して求めることができる。しかし、制御対象によるが、
Ｇ（ｋ）の各要素が３０次をこえるｚの多項式を分母、
分子にもつことがある。（数９）（数１０）からわかる
ように、Ｇαβ −１の計算には、Ｇ（ｋ）の要素の３個
の積を求める必要があるが、上記のようにＧの各要素が
高次の多項式を含んだときは１００次をこえる多項式の
係数を算出することとなり、逆行列Ｇ−１（ｋ）をリア
ルタイムで算出することが難しくなる。そこで本発明で
は、例えば逆行列Ｇ−１（ｋ）の第１行第１列成分Ｇ
ＨＨ −１（ｋ）を（数８）〜（数１０）を用いて、次の
ように変形する。
算子ｚの有理関数であり、かつＧ− １（ｋ）の各要素Ｇ
αβ −１（ｋ）は（数１１）のようにかける。従って逆
行列の各要素Ｇαβ −１（ｋ）も演算子ｚの有理関数と
して求めることができる。しかし、制御対象によるが、
Ｇ（ｋ）の各要素が３０次をこえるｚの多項式を分母、
分子にもつことがある。（数９）（数１０）からわかる
ように、Ｇαβ −１の計算には、Ｇ（ｋ）の要素の３個
の積を求める必要があるが、上記のようにＧの各要素が
高次の多項式を含んだときは１００次をこえる多項式の
係数を算出することとなり、逆行列Ｇ−１（ｋ）をリア
ルタイムで算出することが難しくなる。そこで本発明で
は、例えば逆行列Ｇ−１（ｋ）の第１行第１列成分Ｇ
ＨＨ −１（ｋ）を（数８）〜（数１０）を用いて、次の
ように変形する。
【数１２】
但しこの（数１２）では行列Ｇの要素ＧＨＨ等やadjont
Ｇの要素μＨＨ等の時間変数ｋは表記を省略している。
そうすると（数１２）の伝達関数ＧＨＨ −１（ｋ）は、
伝達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素とその逆伝達関数を直列
結合と並列結合とフィードバック結合の組み合わせた図
４のブロック線図で構成できる。このように各ブロック
が同定された伝達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素あるいはそ
の逆伝達関数で構成されるようにする。なお、図４は一
例であり、例えば１／Ｇθθと１／ＧＶＶのブロックを
入れ換える等の等価変換をしても良いことはいうまでも
ない。逆伝達関数の他の要素についても同様である。
Ｇの要素μＨＨ等の時間変数ｋは表記を省略している。
そうすると（数１２）の伝達関数ＧＨＨ −１（ｋ）は、
伝達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素とその逆伝達関数を直列
結合と並列結合とフィードバック結合の組み合わせた図
４のブロック線図で構成できる。このように各ブロック
が同定された伝達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素あるいはそ
の逆伝達関数で構成されるようにする。なお、図４は一
例であり、例えば１／Ｇθθと１／ＧＶＶのブロックを
入れ換える等の等価変換をしても良いことはいうまでも
ない。逆伝達関数の他の要素についても同様である。
【００２６】同様にして適応フィルタ３の伝達関数行列
である（数７）のＥ（ｋ）は、図５のようなブロック線
図で構成できる。ただし図５中のＧＨＨ −１等のブロッ
クは図４のようなブロック線図で構成される。従って、
適応フィルタ３では、既知の値をもつ（数６）のＬ−１
の各要素と同定手段４により同定された制御対象１の伝
達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素を用いて、図５のブロック
線図に従って指令ベクトルＵ（ｋ）から修正ベクトル
Ｕ’（ｋ）を算出することができる。このブロック線図
を用いての演算の初期値としては、例えばＧ−１（ｋ）
の初期値を単位行列としてもよいし、Ｅ（ｋ）の初期値
を単位行列としてもよい。
である（数７）のＥ（ｋ）は、図５のようなブロック線
図で構成できる。ただし図５中のＧＨＨ −１等のブロッ
クは図４のようなブロック線図で構成される。従って、
適応フィルタ３では、既知の値をもつ（数６）のＬ−１
の各要素と同定手段４により同定された制御対象１の伝
達関数行列Ｇ（ｋ）の各要素を用いて、図５のブロック
線図に従って指令ベクトルＵ（ｋ）から修正ベクトル
Ｕ’（ｋ）を算出することができる。このブロック線図
を用いての演算の初期値としては、例えばＧ−１（ｋ）
の初期値を単位行列としてもよいし、Ｅ（ｋ）の初期値
を単位行列としてもよい。
【００２７】以上説明したように、図１の装置によれ
ば、制御対象の伝達特性行列Ｇ（ｋ）が時変であっても
それを実時間で同定し、かつその同定結果を用いて指令
ベクトルを実時間で修正して所望の応答を実現すること
ができる。なお、特殊な場合として、１つまたは２つの
加振方向の指令ベクトル成分が常に０の場合、例えば、
Ｕθ（ｋ）、ＵＶ（ｋ）が常に０である場合、適応フィ
ルタ３は見かけ上１入力３出力系となる。また、この場
合、一般的に、目標ベクトルＸ（ｋ）の補正はＨＯＲ方
向のみ実施され、さらに、Ｘθ（ｋ）、ＸＶ（ｋ）は０
である。この場合は（数４）は次のように表記される。
ば、制御対象の伝達特性行列Ｇ（ｋ）が時変であっても
それを実時間で同定し、かつその同定結果を用いて指令
ベクトルを実時間で修正して所望の応答を実現すること
ができる。なお、特殊な場合として、１つまたは２つの
加振方向の指令ベクトル成分が常に０の場合、例えば、
Ｕθ（ｋ）、ＵＶ（ｋ）が常に０である場合、適応フィ
ルタ３は見かけ上１入力３出力系となる。また、この場
合、一般的に、目標ベクトルＸ（ｋ）の補正はＨＯＲ方
向のみ実施され、さらに、Ｘθ（ｋ）、ＸＶ（ｋ）は０
である。この場合は（数４）は次のように表記される。
【数１３】
従って適応フィルタ３の伝達関数行列Ｅ（ｋ）はこのと
き
き
【数１４】
とすればよい。
【００２８】図６は、本発明による多自由度加振装置の
別の構成例を示すブロック図である。図１の構成と異な
るのは、修正ベクトルＵ’（ｋ）を直接同定手段４へ入
力せずに、振動台モデル５を介して同定手段４への一方
の入力としている点と、同定手段４の出力に演算を施し
て制御対象１の伝達関数行列Ｇ（ｋ）を求めるための制
御対象伝達関数算出手段６を設けた点であり、他の構成
は図１と同じである。
別の構成例を示すブロック図である。図１の構成と異な
るのは、修正ベクトルＵ’（ｋ）を直接同定手段４へ入
力せずに、振動台モデル５を介して同定手段４への一方
の入力としている点と、同定手段４の出力に演算を施し
て制御対象１の伝達関数行列Ｇ（ｋ）を求めるための制
御対象伝達関数算出手段６を設けた点であり、他の構成
は図１と同じである。
【００２９】振動台モデル５としては、例えば供試体が
ないときの制御対象の伝達関数行列Ｍ（実測値又は目標
値）を用い、これを修正ベクトルＵ’（ｋ）に作用させ
てＭ・Ｕ’（ｋ）を求め、これを同定手段４へ入力す
る。従って、同定手段４によって同定される伝達関数行
列△Ｇの各要素△Ｇαβは、制御対象１の伝達関数行列
Ｇ（ｋ）の対応要素Ｇαβの伝達関数行列Ｍの対象要素
Ｍαβに対する比を表しており
ないときの制御対象の伝達関数行列Ｍ（実測値又は目標
値）を用い、これを修正ベクトルＵ’（ｋ）に作用させ
てＭ・Ｕ’（ｋ）を求め、これを同定手段４へ入力す
る。従って、同定手段４によって同定される伝達関数行
列△Ｇの各要素△Ｇαβは、制御対象１の伝達関数行列
Ｇ（ｋ）の対応要素Ｇαβの伝達関数行列Ｍの対象要素
Ｍαβに対する比を表しており
【数１５】
を満たしている。従って制御対象伝達関数算出手段６は
この（数１５）の演算を行って行列Ｇ（ｋ）の各要素を
求め、これを図１と同じ適応フィルタ３へ渡せば、図１
と同じ結果が得られる。そしてこの（数１５）の演算及
びＭ・Ｕ’（ｋ）の演算は簡単なもので実時間演算は容
易である。但し（数１５）にて、振動台モデルＭのある
要素Ｍαβ＝０のときはＧαβ（ｋ）＝△Ｇαβ（ｋ）
とする。
この（数１５）の演算を行って行列Ｇ（ｋ）の各要素を
求め、これを図１と同じ適応フィルタ３へ渡せば、図１
と同じ結果が得られる。そしてこの（数１５）の演算及
びＭ・Ｕ’（ｋ）の演算は簡単なもので実時間演算は容
易である。但し（数１５）にて、振動台モデルＭのある
要素Ｍαβ＝０のときはＧαβ（ｋ）＝△Ｇαβ（ｋ）
とする。
【００３０】なお、以上に説明した図１及び図６の構成
例において、オフライン補償は必ずしも必要ではなく、
指令ベクトルの一部またはすべての成分が目標ベクトル
の該当する成分と同じであってもよい。また同定のため
の演算や適応フィルタによる目標ベクトル修正の演算等
の各演算は、実時間処理が可能であれば１つの計算機で
実行してもよいし、複数台の計算手段による並列処理を
行ってもよく、これらは公知の技術で容易に実現でき
る。
例において、オフライン補償は必ずしも必要ではなく、
指令ベクトルの一部またはすべての成分が目標ベクトル
の該当する成分と同じであってもよい。また同定のため
の演算や適応フィルタによる目標ベクトル修正の演算等
の各演算は、実時間処理が可能であれば１つの計算機で
実行してもよいし、複数台の計算手段による並列処理を
行ってもよく、これらは公知の技術で容易に実現でき
る。
【００３１】以上は、二次元振動台を例として本発明を
説明したが、例えば三次元振動台や多軸加振装置のよう
に、より自由度が大きな装置や振動台以外の装置に対し
ても同様に適用できることは明らかである。
説明したが、例えば三次元振動台や多軸加振装置のよう
に、より自由度が大きな装置や振動台以外の装置に対し
ても同様に適用できることは明らかである。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、干渉系になっている多
自由度加振装置を非干渉化をすることができ、これによ
り高精度に多自由度の加振を行える効果があり、さら
に、複数のアクチュエータを備えた振動台において、加
振対象である供試体や多次元振動台の特性が非線形とな
る場合でも、高精度な加振が可能になる効果がある。
自由度加振装置を非干渉化をすることができ、これによ
り高精度に多自由度の加振を行える効果があり、さら
に、複数のアクチュエータを備えた振動台において、加
振対象である供試体や多次元振動台の特性が非線形とな
る場合でも、高精度な加振が可能になる効果がある。
【図１】本発明の多自由度加振装置の構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】静圧継手方式の二次元振動台の一例である。
【図３】リンク方式の二次元振動台の一例である。
【図４】制御対象の逆伝達関数を実現するブロック線図
の一例である。
の一例である。
【図５】適応フィルタの演算を実現するブロック線図の
一例である。
一例である。
【図６】本発明の多自由度加振装置の他の構成例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 制御対象
２ オフライン補償器
３ 適応フィルタ
４ 同定手段
５ 振動台モデル
６ 制御対象伝達関数算出手段
１３ 加振機
１４ テーブル
１５ 供試体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０５Ｂ 13/04 Ｇ０１Ｍ 7/00 Ｂ
(72)発明者 今野 隆雄
茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日
立製作所産業機械システム事業部内
Ｆターム(参考） 5D107 AA20 CD01 FF05
5H004 GA14 GB20 HA07 HB07 JA05
JA22 JB08 KA71 KB16 KB32
KC33 KC43 KC45 KC54 LA15
LA18 MA11
Claims (6)
- 【請求項１】 制御対象の複数の状態量の各々の目標波
形をその成分とする目標ベクトルを入力とし、前記複数
の状態量の各々の応答波形をその成分とする応答ベクト
ルが前記目標ベクトルと一致するように制御するための
制御装置において、 制御対象へ入力されるところの前記複数の状態量の各々
を制御する制御信号波形をその成分とする修正ベクトル
と前記応答ベクトルの実測値とを入力として、制御対象
の伝達関数行列を逐次同定法によって実時間で同定する
同定手段と、 前記同定手段により同定した伝達関数行列の逆行列を前
記目標ベクトルに作用させる修正演算を実行することに
より前記制御対象への修正ベクトルを生成する適応フィ
ルタ手段とを備えるとともに、 この適応フィルタ手段は、前記同定手段により同定され
た伝達関数行列の成分である成分伝達関数とそれらの逆
数である逆伝達関数を個々のブロックにもち、それらブ
ロックの直列結合、並列結合、及びフィードバック結合
を組み合わせた制御回路により前記修正演算を行うよう
に構成したことを特徴とする制御装置。 - 【請求項２】 制御対象の複数の状態量の各々の目標波
形をその成分とする目標ベクトルを入力とし、前記複数
の状態量の各々の応答波形をその成分とする応答ベクト
ルが前記目標ベクトルと一致するように制御するための
制御装置において、 制御対象へ入力されるところの前記複数の状態量の各々
を制御する制御信号波形をその成分とする修正ベクトル
に予め定めた仮伝達関数行列を作用させて仮応答ベクト
ルを生成する仮モデルと、 前記仮応答ベクトルと前記応答ベクトルの実測値とを入
力として、前記仮伝達関数行列に対する制御対象の伝達
関数行列変化量を逐次同定法によって実時間で同定する
同定手段と、 この手段により同定された前記伝達関数行列変化量に前
記仮伝達関数行列を作用させて制御対象の伝達関数行列
を算出する伝達関数算出手段と、 この伝達関数算出手段により算出された伝達関数行列の
逆行列を前記目標ベクトルに作用させることにより前記
制御対象への修正ベクトルを生成する適応フィルタ手段
とを備えるとともに、 この適応フィルタ手段は、前記同定手段により同定され
た伝達関数行列の成分である成分伝達関数とそれらの逆
数である逆伝達関数を個々のブロックにもち、それらブ
ロックの直列結合、並列結合、及びフィードバック結合
を組み合わせた制御回路により前記修正演算を行うよう
に構成したことを特徴とする制御装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の制御装置におい
て、前記制御対象の伝達関数行列の非対角成分のうち、
少なくとも１つを前記同定手段は同定しないようにした
ことを特徴とする制御装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の制御装置におい
て、前記適応フィルタ手段は、その出力ベクトルの各成
分から制御対象周波数以外の周波数成分を除去するため
のフィルタを備えたことを特徴とする制御装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４の内の１つに記載の制
御装置において、前記制御対象は、前記応答ベクトルの
成分である応答波形の少なくとも１つが、当該制御対象
へ入力される修正ベクトルの成分である制御信号波形の
少なくとも２つの影響を受けるものであることを特徴と
する制御装置。 - 【請求項６】 多次元の加振が可能な加振手段により加
振される供試体、もしくは前記加振手段により加振され
る加振台の複数の状態量の各々の応答波形を、請求項１
ないし５のうちの１つに記載の制御装置により制御する
ように構成した多自由度加振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001349980A JP3811639B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001349980A JP3811639B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003145050A true JP2003145050A (ja) | 2003-05-20 |
| JP3811639B2 JP3811639B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=19162573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001349980A Expired - Lifetime JP3811639B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3811639B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010151506A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Imv Corp | 振動試験装置及び振動試験方法 |
| CN102750850A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-24 | 中国民航大学 | 一种三转动自由度混联驱动机构 |
| JP2015045963A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 国立大学法人 千葉大学 | 自律制御方法及び自律制御装置並びにこれを搭載した機器 |
| CN104215419B (zh) * | 2014-09-18 | 2017-05-03 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 汽车全景天窗遮阳帘的异响测试方法 |
| JP2020188572A (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 株式会社デンソー | 電動機の制御装置および制御方法、並びに物体検出装置 |
-
2001
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