JP2010151506A - Device and method for vibration test - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for a vibration test which can implement the vibration test by a drive waveform on which effects by a plurality of controlled variables are equally reflected. <P>SOLUTION: The device 1 for the vibration test determines a frequency weight characteristic based on transmission characteristics regarding displacement and acceleration which are measured (S703). On the occasion of determining the frequency weight characteristic, adjustment is made so that a difference between a gain of displacement and a gain of acceleration in each frequency band may be lessened as to frequency-gain curves of diagonal elements of transmission functions of the displacement and the acceleration. As to each frequency-gain curve, on the occasion, the mean of several lines of a higher grade having a large amplitude value is computed and adjustment is made so as to make the means conform with each other. Thereby, a scaling coefficient w<SB>a</SB>for the acceleration and a scaling coefficient w<SB>d</SB>for the displacement are set and the frequency weight characteristic is determined. Based on the frequency weight characteristic and the transmission characteristic, the device 1 for the vibration test computes a reverse transmission characteristic (S705). Using the computed reverse transmission characteristic, the device 1 forms the drive waveform. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、試験物を加振する振動試験装置に関し、特に、複数の制御量を用いて振動試験を行うものに関する。   The present invention relates to a vibration test apparatus that vibrates a test object, and more particularly to an apparatus that performs a vibration test using a plurality of control amounts.

従来の振動試験装置を図8を用いて説明する。振動試験装置1100は、多変量の制御を行うために、複数のコントローラ(適応制御を適用した2自由度系制御装置)を設けている。振動試験装置1100は、低周波領域で有効である変位制御コントローラ1131、中周波領域で有効である速度制御コントローラ1132及び高周波領域で有効である加速度制御コントローラ1133から構成される。これらのコントローラ1131〜1133は、各自が有効である領域以外の領域では出力を行わないように予め定められている。例えば、変位制御コントローラは低周波領域では制御を行うが、中周波、高周波領域では出力を行わない。   A conventional vibration test apparatus will be described with reference to FIG. The vibration test apparatus 1100 is provided with a plurality of controllers (two-degree-of-freedom system control apparatus to which adaptive control is applied) in order to perform multivariate control. The vibration test apparatus 1100 includes a displacement controller 1131 effective in the low frequency region, a speed controller 1132 effective in the medium frequency region, and an acceleration controller 1133 effective in the high frequency region. These controllers 1131 to 1133 are determined in advance so as not to output in an area other than the area in which each controller is effective. For example, the displacement controller performs control in the low frequency region, but does not output in the medium frequency and high frequency regions.

図8の目標波形r1、r2及びr3は、それぞれ同じ目標波形rを異なる物理量で表したもの(r1は変位、r2は速度、r3は加速度)である。また、試験体115に変位センサ1121、速度センサ1122及び加速度センサ1123を取り付けて、各コントローラ1131〜1133に試験体115の変位制御応答信号y1、速度制御応答信号y2及び加速度制御応答信号y3をフィードバックする。   The target waveforms r1, r2, and r3 in FIG. 8 are the same target waveform r represented by different physical quantities (r1 is displacement, r2 is velocity, and r3 is acceleration). Further, the displacement sensor 1121, the speed sensor 1122, and the acceleration sensor 1123 are attached to the test body 115, and the displacement control response signal y1, the speed control response signal y2, and the acceleration control response signal y3 of the test body 115 are fed back to the controllers 1131 to 1133. To do.

変位制御コントローラ1131は目標波形r1とフィードバック量y1から操作量x1を出力し、速度制御コントローラ1132は目標波形r2とフィードバック量y2から操作量x2を出力し、加速度制御コントローラ1133は目標波形r3とフィードバック量y3から操作量x3を出力する。そして、低周波領域では操作量x1、中周波領域では操作量x2及び高周波領域では操作量x3がそれぞれ駆動信号uとなる。   The displacement controller 1131 outputs the operation amount x1 from the target waveform r1 and the feedback amount y1, the speed control controller 1132 outputs the operation amount x2 from the target waveform r2 and the feedback amount y2, and the acceleration control controller 1133 feedbacks the target waveform r3. The operation amount x3 is output from the amount y3. Then, the operation amount x1 becomes the drive signal u in the low frequency region, the operation amount x2 in the medium frequency region, and the operation amount x3 in the high frequency region.

従って、このシステムによれば、同時に広い周波数帯域で精度の良い制御を行うことができる。   Therefore, according to this system, it is possible to perform accurate control in a wide frequency band at the same time.

特開2001−133357JP 2001-133357 A

前述の振動試験装置1100には、以下に示すような改善すべき点がある。振動試験装置1100は複数の制御量を周波数帯域に分けて制御を行っているが、制御量毎の伝達関数の特性を調整しているわけではない。制御量毎の伝達関数の特性は、振動試験装置1100において現れる各制御量が示す物理量の特性や、各制御量に対応して用いるセンサの特性等に影響されるが、振動試験装置1100では、このような制御量毎の伝達関数の特性を考慮していない。このため、全ての周波数帯域で安定した制御ができない場合がある、という問題があった。   The vibration test apparatus 1100 described above has the following points to be improved. The vibration test apparatus 1100 performs control by dividing a plurality of controlled variables into frequency bands, but does not adjust the characteristics of the transfer function for each controlled variable. The characteristics of the transfer function for each controlled variable are affected by the characteristics of the physical quantity indicated by each controlled variable appearing in the vibration test apparatus 1100, the characteristics of the sensor used corresponding to each controlled variable, etc. In the vibration test apparatus 1100, Such characteristics of the transfer function for each controlled variable are not taken into consideration. For this reason, there has been a problem that stable control may not be possible in all frequency bands.

そこで、本発明は、複数の制御量による影響が等しく反映されるドライブ波形による振動試験を行うことができる振動試験装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vibration test apparatus capable of performing a vibration test using a drive waveform in which the influences of a plurality of control amounts are equally reflected.

本発明に関する課題を解決するための手段および発明の効果を以下に示す。 Means for solving the problems relating to the present invention and effects of the present invention will be described below.

本発明に係る振動試験装置、振動試験方法、及びドライブ波形生成方法では、前記状態量に基づき前記ドライブ波形を生成する際に、前記制御量のそれぞれに関する伝達関数を調整し、調整した伝達関数の逆関数を用いてドライブ波形を生成する。   In the vibration test apparatus, the vibration test method, and the drive waveform generation method according to the present invention, when generating the drive waveform based on the state quantity, the transfer function relating to each of the control amounts is adjusted, and the adjusted transfer function A drive waveform is generated using an inverse function.

これにより、ドライブ波形を生成する際に、いずれかの制御量に関する伝達関数による影響が大きくなることを防止することができる。   As a result, when the drive waveform is generated, it is possible to prevent the influence of the transfer function relating to any control amount from increasing.

本発明に係る振動試験装置では、前記制御量のそれぞれに関する伝達関数のゲインを周波数領域に応じて調整して、前記ドライブ波形を生成する。   In the vibration test apparatus according to the present invention, the drive waveform is generated by adjusting the gain of the transfer function related to each of the control amounts in accordance with the frequency domain.

これにより、ドライブ波形を生成する際に、いくつかの周波数領域に分けて、いずれかの制御量に関する伝達関数による影響が大きくなることを防止することができる。   As a result, when the drive waveform is generated, it is possible to prevent the influence of the transfer function related to any one of the control amounts from being increased by dividing into several frequency regions.

本発明に係る振動試験装置では、前記制御量のそれぞれに関する伝達関数のゲインの差が小さくなるように調整する。   In the vibration test apparatus according to the present invention, adjustment is performed so that the difference in gain of the transfer function relating to each of the control amounts becomes small.

これにより、ドライブ波形を生成する際に、全ての制御量に関する伝達関数による影響を等しくすることができる。   As a result, when the drive waveform is generated, it is possible to equalize the influence of the transfer function regarding all the controlled variables.

本発明に係る振動試験装置では、前記試験体載置部についての変位及び加速度を状態量として獲得する。   In the vibration testing apparatus according to the present invention, the displacement and acceleration of the test specimen mounting portion are acquired as state quantities.

これにより、ドライブ波形を生成する際に、いずれかの制御量に関する伝達関数による影響が大きくなることを容易に防止することができる。   As a result, when the drive waveform is generated, it is possible to easily prevent the influence of the transfer function related to any control amount from increasing.

本発明に係る振動試験装置では、低周波領域において前記変位についての伝達関数のゲインを大きくするように調整し、高周波領域において前記加速度についての伝達関数のゲインを大きくするように調整することによって、それぞれに関する伝達関数のゲインの差が小さくなるように調整する。   In the vibration testing apparatus according to the present invention, by adjusting so as to increase the gain of the transfer function for the displacement in the low frequency region, and adjusting to increase the gain of the transfer function for the acceleration in the high frequency region, Adjustment is made so that the difference in gain of the transfer function for each of them becomes small.

これにより、ドライブ波形を生成する際に、変位及び加速度に関する伝達関数による影響を等しくすることができる。   Thereby, when the drive waveform is generated, it is possible to equalize the influence of the transfer function regarding displacement and acceleration.

本発明における振動試験装置の実施例を以下において説明する。   Examples of the vibration test apparatus according to the present invention will be described below.

1. 振動試験装置1の構成
簡略化した振動試験装置1の全体構成を図1に示す。振動試験装置1は、振動発生機111、変位センサ131、及び加速度センサ133を有している。
1. Configuration of Vibration Test Apparatus 1 The overall configuration of a simplified vibration test apparatus 1 is shown in FIG. The vibration test apparatus 1 includes a vibration generator 111, a displacement sensor 131, and an acceleration sensor 133.

図1における振動発生機111の構成を図2に示す。振動発生機111は、主に試験体載置部121、励磁コイル123、駆動コイル125、可動部支持機構127、及び励磁電源129(図示せず)から構成される。   The configuration of the vibration generator 111 in FIG. 1 is shown in FIG. The vibration generator 111 mainly includes a test specimen mounting part 121, an excitation coil 123, a drive coil 125, a movable part support mechanism 127, and an excitation power source 129 (not shown).

励磁電源129を用いて励磁コイル123に励磁電流を流すことによって、磁界が生じる。この磁界中に存在する駆動コイル125に駆動電流を流すと、加振力が発生する。加振力は試験体載置部121を所定の方向へ振動させる。試験体載置部121には試験体(図示せず)が取り付けられており、試験体載置部121が振動することによって試験体も振動する。   A magnetic field is generated by passing an exciting current through the exciting coil 123 using the exciting power source 129. When a drive current is passed through the drive coil 125 existing in the magnetic field, an excitation force is generated. The excitation force vibrates the specimen mounting part 121 in a predetermined direction. A test body (not shown) is attached to the test body mounting portion 121, and the test body also vibrates when the test body mounting portion 121 vibrates.

図1に戻って、変位センサ131は、所定の軸に沿った試験体載置部121の変位量を検出する。加速度センサ133は、試験体載置部121に生ずる加速度を検出する。   Returning to FIG. 1, the displacement sensor 131 detects the amount of displacement of the test specimen mounting portion 121 along a predetermined axis. The acceleration sensor 133 detects the acceleration generated in the test specimen placement unit 121.

制御部141をCPU411を用いて実現した場合のハードウェア構成を図3に示す。制御部141は、CPU411、メモリ412、ハードディスク413、ディスプレイ416、CD−ROMドライブ417、D/A変換回路418及びA/D変換回路419を有している。   FIG. 3 shows a hardware configuration when the control unit 141 is realized using the CPU 411. The control unit 141 includes a CPU 411, a memory 412, a hard disk 413, a display 416, a CD-ROM drive 417, a D / A conversion circuit 418, and an A / D conversion circuit 419.

CPU411は、ハードディスク413に記録されているオペレーティング・システム(OS)、ドライブ波形生成プログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ412は、CPU211に対して作業領域を提供する。ハードディスク413は、オペレーティング・システム(OS)、ドライブ波形生成プログラム等その他のアプリケーション、及び各種のパラメータを記録保持する。   The CPU 411 performs processing based on other applications such as an operating system (OS) and a drive waveform generation program recorded in the hard disk 413. The memory 412 provides a work area for the CPU 211. The hard disk 413 records and holds an operating system (OS), other applications such as a drive waveform generation program, and various parameters.

ディスプレイ416は、ユーザインターフェイス等を表示する。CD−ROMドライブ417は、CD−ROM410からドライブ波形生成プログラム等、CD−ROMからのデータの読み取りを行う。A/D変換回路418は、アナログ信号をデジタル信号へ変換する。D/A変換回路419は、デジタル信号をアナログ信号へ変換する。   A display 416 displays a user interface and the like. The CD-ROM drive 417 reads data from the CD-ROM such as a drive waveform generation program from the CD-ROM 410. The A / D conversion circuit 418 converts an analog signal into a digital signal. The D / A conversion circuit 419 converts a digital signal into an analog signal.

2. 制御部141の動作
ドライブ波形生成プログラムに基づく制御部141の動作について図4を用いて説明する。制御部141のCPU411は、試験体検査装置1の電源が入ると、スケーリング処理を実行する(S401)。CPU411は、メモリ412へ記憶されている各パラメータを取得する(S403)。CPU411は、CD−ROMドライブ417を介してCD−ROM410から目標波形を獲得すると(S405)、ステップS403で取得したパラメータを用いてドライブ波形を生成する(S407)。CPU411は、生成したドライブ波形をD/A変換回路418を介して振動発生機111へ出力する(S409)。
2. Operation of Control Unit 141 The operation of the control unit 141 based on the drive waveform generation program will be described with reference to FIG. The CPU 411 of the control unit 141 executes scaling processing when the specimen inspection apparatus 1 is powered on (S401). The CPU 411 acquires each parameter stored in the memory 412 (S403). When the CPU 411 acquires the target waveform from the CD-ROM 410 via the CD-ROM drive 417 (S405), the CPU 411 generates a drive waveform using the parameters acquired in step S403 (S407). The CPU 411 outputs the generated drive waveform to the vibration generator 111 via the D / A conversion circuit 418 (S409).

CPU411は、ドライブ波形をD/A変換回路418を介して振動発生機111へ出力し、振動発生機111の動作させる(S411)。   The CPU 411 outputs the drive waveform to the vibration generator 111 via the D / A conversion circuit 418, and operates the vibration generator 111 (S411).

以下において、ステップS401におけるスケーリング処理について説明する。   Hereinafter, the scaling process in step S401 will be described.

2.1. スケーリング処理
2.1.1. スケーリング処理の概要
CPU411が実行するスケーリング処理の概要について説明する。変位センサ131から取得する変位量及び加速度センサ133から取得する加速度を用いて、試験体の振動状態を制御する場合、試験体に関する伝達特性は、以下の式(1)で表すことができる。
2.1. Scaling process
2.1.1. Outline of Scaling Process An outline of the scaling process executed by the CPU 411 will be described. When the vibration state of the specimen is controlled using the displacement amount obtained from the displacement sensor 131 and the acceleration obtained from the acceleration sensor 133, the transfer characteristic regarding the specimen can be expressed by the following equation (1).

Figure 2010151506
Figure 2010151506

ここで、yaccは加速度センサ133の値(加速度応答)を、ydispは変位センサ131の値(変位応答)を、xdrvはドライブ波形を、Gは伝達特性を、Gaccは加速度の伝達特性を、Gdispは変位の伝達特性を、それぞれ示す。また、記号*は、たたみ込み演算を示す。 Here, y acc is the value of the acceleration sensor 133 (acceleration response), y disp is the value of the displacement sensor 131 (displacement response), x drv is the drive waveform, G s is the transfer characteristic, and G acc is the acceleration. G disp indicates the transfer characteristic, and G disp indicates the transfer characteristic of the displacement. The symbol * indicates a convolution operation.

また、ある周波数における伝達特性Gは、以下の式(2)で表すことができる。 Further, the transfer characteristic G s at a certain frequency can be expressed by the following equation (2).

Figure 2010151506
Figure 2010151506

振動試験装置1に関する式(1)に示す伝達特性の対角成分の一例を図5に示す。図5に示すように、ほとんどの周波数帯域において変位に基づく伝達特性が支配的となり、5Hz近傍から高周波の帯域で加速度に基づく伝達特性が支配的となる。但し、変位に基づく伝達特性が支配的となる低周波帯域における変位のゲインに比して、加速度に基づく伝達特性が支配的となる高周波帯域における加速度のゲインが小さい。このため、変位に対してはよい制御結果を得られるが、加速度に対しては,変位ほどよい制御結果が得られない。   An example of the diagonal component of the transfer characteristic shown in Formula (1) regarding the vibration test apparatus 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the transmission characteristic based on displacement is dominant in most frequency bands, and the transmission characteristic based on acceleration is dominant in the high frequency band from around 5 Hz. However, the gain of acceleration in the high frequency band where the transfer characteristic based on acceleration is dominant is smaller than the gain of displacement in the low frequency band where the transfer characteristic based on displacement is dominant. For this reason, a good control result can be obtained for displacement, but a good control result for displacement cannot be obtained.

そこで、変位に対しても、加速度に対してもよい制御結果を得るために、低周波帯域における変位のゲインと高周波帯域における加速度のゲインとの差を小さくする。図5に示す伝達特性の対角成分について、低周波帯域における変位のゲインと高周波帯域における加速度のゲインとの差を小さくすることによって得られる伝達特性の対角成分の一例を図6に示す。   Therefore, in order to obtain a good control result for both the displacement and the acceleration, the difference between the displacement gain in the low frequency band and the acceleration gain in the high frequency band is reduced. FIG. 6 shows an example of the diagonal component of the transfer characteristic obtained by reducing the difference between the displacement gain in the low frequency band and the acceleration gain in the high frequency band for the diagonal component of the transfer characteristic shown in FIG.

このように、低周波帯域における変位のゲインと高周波帯域における加速度のゲインとの差を小さくし、加速度及び変位を均等にドライブ波形に反映するために、式(2)における伝達関数Gを以下の式(3)に示す周波数重み特性wによって調整する。 In this way, in order to reduce the difference between the gain of displacement in the low frequency band and the gain of acceleration in the high frequency band and to reflect the acceleration and displacement uniformly in the drive waveform, the transfer function G s in equation (2) is expressed as follows: The frequency weighting characteristic w s shown in Equation (3) is adjusted.

Figure 2010151506
Figure 2010151506

ここで、wは加速度に対するスケーリング係数を、wは変位に対するスケーリング係数を、それぞれ示す。ここで、周波数重み特性wは、対角行列となる。 Here, w a represents a scaling factor for acceleration, and w d represents a scaling factor for displacement. Here, the frequency weighting characteristic w s is a diagonal matrix.

式(3)に示す周波数重み特性を考慮した式(1)に関する逆伝達特性は、以下の式(4)となる。   The inverse transfer characteristic related to the expression (1) in consideration of the frequency weight characteristic shown in the expression (3) is the following expression (4).

Figure 2010151506
Figure 2010151506

ここで、Fは、関数Fの一般化逆行列を示す。 Here, F + indicates a generalized inverse matrix of the function F.

式(4)により算出した逆伝達特性を用いて、ドライブ波形を以下の式(5)により算出する。   The drive waveform is calculated by the following equation (5) using the reverse transfer characteristic calculated by the equation (4).

Figure 2010151506
Figure 2010151506

ここで、raccは目標加速度を、rdispは目標変位を、xdrvはドライブ波形を、それぞれ示す。 Here, r acc represents the target acceleration, r disp represents the target displacement, and x drv represents the drive waveform.

2.1.2. フローチャート
CPU411が実行するスケーリング処理を図7に示すフローチャートを用いて説明する。CPU411は、振動試験装置の伝達特性を測定する(S701)。なお、伝達特性の測定においては、変位センサ131から変位を、加速度センサ133から加速度を、それぞれ取得する。
2.1.2. Flowchart The scaling process executed by the CPU 411 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The CPU 411 measures the transfer characteristics of the vibration test apparatus (S701). In the measurement of transfer characteristics, displacement is acquired from the displacement sensor 131 and acceleration is acquired from the acceleration sensor 133.

CPU411は、測定した変位及び加速度に関する伝達特性に基づき、式(3)に示す周波数重み特性を決定する(S703)。ここでは、変位、加速度、それぞれの伝達関数の対角成分を用いて、低周波帯域における変位のゲインと高周波帯域における加速度のゲインとの差が小さくなるように、加速度に対するスケーリング係数w、変位に対するスケーリング係数wを算出し、周波数重み特性を決定する。周波数重み特性の決定に当たっては、CPU411は、変位、加速度、それぞれの伝達関数の対角成分の周波数−ゲイン曲線について、各周波帯域における変位のゲインと加速度のゲインとの差が小さくなるように調整する。このとき、例えば、CPU411は、それぞれの伝達関数の対角成分の周波数−ゲイン曲線について、振幅値が大きい上位数ラインの平均値を算出し、それぞれの平均値を合わせるように調整する。そして、CPU411は、平均値の調整に基づいて、加速度に対するスケーリング係数w、変位に対するスケーリング係数wを設定し、周波数重み特性を決定する。 The CPU 411 determines the frequency weighting characteristic shown in Expression (3) based on the measured transmission characteristics regarding displacement and acceleration (S703). Here, the scaling factor w a for the acceleration and the displacement are used so that the difference between the gain of the displacement in the low frequency band and the gain of the acceleration in the high frequency band is reduced using the diagonal components of the displacement and acceleration and the respective transfer functions. A scaling coefficient w d is calculated for, and a frequency weighting characteristic is determined. In determining the frequency weighting characteristic, the CPU 411 adjusts the difference between the displacement gain and the acceleration gain in each frequency band with respect to the frequency-gain curve of the diagonal component of the displacement, acceleration, and each transfer function. To do. At this time, for example, the CPU 411 calculates the average value of the higher-order lines having large amplitude values for the frequency-gain curves of the diagonal components of the respective transfer functions, and adjusts the average values to match. Then, the CPU 411 sets the scaling coefficient w a for acceleration and the scaling coefficient w d for displacement based on the adjustment of the average value, and determines the frequency weighting characteristic.

CPU411は、決定した周波数重み特性及び測定した伝達特性に基づき、式(4)を用いて逆伝達特性を算出する(S705)。CPU411は、算出した逆伝達特性をメモリ412へ記憶する(S707)。
The CPU 411 calculates a reverse transfer characteristic using the formula (4) based on the determined frequency weight characteristic and the measured transfer characteristic (S705). The CPU 411 stores the calculated reverse transfer characteristic in the memory 412 (S707).

[その他の実施例]
(1)周波数重み特性の決定
前述の実施例1においては、周波数重み特性を決定するにあたって、CPU411は、加速度に対するスケーリング係数w、変位に対するスケーリング係数wを設定し、周波数重み特性を決定することとしたが、周波数重み特性を決定できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、周波数重み特性の決定に当たっては、変位、加速度、それぞれの伝達関数の対角成分の周波数−ゲイン曲線をディスプレイ上に表示し、ユーザーが確認しながら、各周波帯域における変位のゲインと加速度のゲインとの差が小さくなるように調整し、CPU411は、ユーザによる調整に基づいて、加速度に対するスケーリング係数w、変位に対するスケーリング係数wを設定し、周波数重み特性を決定するようにしてもよい。
[Other Examples]
(1) Determination of Frequency Weight Characteristic In the first embodiment, in determining the frequency weight characteristic, the CPU 411 sets the scaling coefficient w a for acceleration and the scaling coefficient w d for displacement to determine the frequency weight characteristic. However, the present invention is not limited to the example as long as the frequency weight characteristic can be determined. For example, in determining the frequency weighting characteristics, the displacement-acceleration and the frequency-gain curve of the diagonal component of each transfer function are displayed on the display and the user confirms the gain and acceleration of the displacement in each frequency band. The CPU 411 may be adjusted so that the difference from the gain is small, and the CPU 411 may set the scaling coefficient w a for acceleration and the scaling coefficient w d for displacement based on the adjustment by the user to determine the frequency weighting characteristic. .

また、各伝達関数の最大特異値が、周波数に対してフラットになるようにゲインを調整する作業を、ユーザーがディスプレイ上に表示された周波数−ゲイン曲線を確認しながら行い、周波数重み特性を決定するようにしてもよい。   In addition, the user adjusts the gain so that the maximum singular value of each transfer function is flat with respect to the frequency while checking the frequency-gain curve displayed on the display to determine the frequency weighting characteristic. You may make it do.

さらに、各伝達関数のオーバーオール値が等しくなるようにゲインを調整する作業を、CPU411が自動的に行い、周波数重み特性を決定するようにしてもよい。   Further, the CPU 411 may automatically perform the operation of adjusting the gain so that the overall values of the transfer functions are equal to determine the frequency weighting characteristic.

なお、周波数重み特性wは、周波数を通して一定値に決定するようにしてもよく、また、周波数毎に設定するようにしてもよい。 Note that the frequency weighting characteristic w s may be determined to be a constant value through the frequency, or may be set for each frequency.

(2)変位センサ131、加速度センサ133
前述の実施例1においては、被制御系の状態量として、試験体載置部121の変位量及び加速度値を例示したが、取得できる状態量であれば他の状態量であってもよい。
(2) Displacement sensor 131 and acceleration sensor 133
In the first embodiment described above, the displacement amount and the acceleration value of the test specimen mounting unit 121 are exemplified as the state quantities of the controlled system. However, other state quantities may be used as long as they can be acquired.

また、前述の実施例1においては、変位については低周波帯域で支配的とし、加速度については高周波帯域で支配的としたが、周波数領域に応じて各制御量の伝達関数を調整するものであれば例示のものに限定されない。   In the first embodiment, the displacement is dominant in the low frequency band and the acceleration is dominant in the high frequency band. However, the transfer function of each control amount is adjusted according to the frequency domain. For example, it is not limited to the example.

(3)ドライブ波形生成処理
前述の実施例1においては、ドライブ波形の修正にあたりドライブ補正項を用いることとしたが、他の方法によりドライブ波形を修正するようにしてもよい。
(3) Drive Waveform Generation Processing In the first embodiment, the drive correction term is used for correcting the drive waveform. However, the drive waveform may be corrected by other methods.

本発明における振動試験装置1の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a vibration test apparatus 1 according to the present invention. 振動発生機111の構成図である。2 is a configuration diagram of a vibration generator 111. FIG. 制御部141をCPU411を用いて実現した場合のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram at the time of implement | achieving the control part 141 using CPU411. 制御部141の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of a control unit 141. 伝達特性の対角成分を示す周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure which shows the diagonal component of a transfer characteristic. 調整した伝達特性の対角成分を示す周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure which shows the diagonal component of the adjusted transfer characteristic. スケーリング処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a scaling process. 従来の振動試験装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional vibration test apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・振動試験装置
11・・・試験体
121・・・試験体載置部
131・・・変位センサ
133・・・加速度センサ
141・・・制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration test apparatus 11 ... Test body 121 ... Test body mounting part 131 ... Displacement sensor 133 ... Acceleration sensor 141 ... Control part

Claims (7)

試験体を載置する試験体載置部、
前記試験体載置部を加振する加振部、
試験体を加振するためのドライブ波形を生成するドライブ波形生成部、
前記ドライブ波形に基づき制御された前記試験体載置部の複数の状態量を獲得する状態量獲得部、
前記ドライブ波形に基づき前記加振部の加振状態を制御する制御部、
を有する振動試験装置において、
前記ドライブ波形生成部は、
前記状態量に基づき前記ドライブ波形を生成する際に、前記制御量のそれぞれに関する伝達関数を調整し、調整した伝達関数の逆関数を用いてドライブ波形を生成すること、
を特徴とする振動試験装置。
A test specimen mounting section for mounting the test specimen;
A vibration unit for vibrating the specimen mounting unit;
A drive waveform generator for generating a drive waveform for exciting the specimen,
A state quantity acquisition unit for acquiring a plurality of state quantities of the test specimen mounting unit controlled based on the drive waveform;
A control unit for controlling the vibration state of the vibration unit based on the drive waveform;
In a vibration test apparatus having
The drive waveform generator
When generating the drive waveform based on the state quantity, adjusting a transfer function for each of the control amounts, and generating a drive waveform using an inverse function of the adjusted transfer function;
Vibration test equipment characterized by
請求項1に係る振動試験装置において、
前記ドライブ波形生成部は、
前記制御量のそれぞれに関する伝達関数のゲインを周波数領域に応じて調整して、前記ドライブ波形を生成すること、
を特徴とする振動試験装置。
In the vibration testing apparatus according to claim 1,
The drive waveform generator
Adjusting the gain of the transfer function for each of the controlled variables according to the frequency domain to generate the drive waveform;
Vibration test equipment characterized by
請求項3に係る振動試験装置において、
前記ドライブ波形生成部は、
前記制御量のそれぞれに関する伝達関数のゲインの差が小さくなるように調整すること、
を特徴とする振動試験装置。
In the vibration testing apparatus according to claim 3,
The drive waveform generator
Adjusting the gain difference of the transfer function for each of the controlled variables to be small;
Vibration test equipment characterized by
請求項1〜請求項3に係る振動試験装置のいずれかにおいて、
前記状態量獲得部は、
前記試験体載置部についての変位及び加速度を状態量として獲得すること、
を特徴とする振動試験装置。
In any one of the vibration testing apparatuses according to claims 1 to 3,
The state quantity acquisition unit
Obtaining the displacement and acceleration of the test specimen mounting portion as state quantities;
Vibration test equipment characterized by
請求項4に係る振動試験装置において、
前記ドライブ波形生成部は、
低周波領域において前記変位についての伝達関数のゲインを大きくするように調整し、高周波領域において前記加速度についての伝達関数のゲインを大きくするように調整することによって、それぞれに関する伝達関数のゲインの差が小さくなるように調整すること、
を特徴とする振動試験装置。
In the vibration testing apparatus according to claim 4,
The drive waveform generator
By adjusting the gain of the transfer function for the displacement in the low frequency region to be large and by adjusting the gain of the transfer function for the acceleration in the high frequency region, the difference in the gain of the transfer function for each of them Adjusting it to be smaller,
Vibration test equipment characterized by
試験体載置部に載置された試験体を加振部によって加振するためのドライブ波形に基づき、前記加振部の加振状態を制御しながら前記試験体を加振する振動試験方法であって、
前記ドライブ波形に基づき制御された前記試験体載置部の複数の状態量を獲得し、
前記状態量に基づき前記ドライブ波形を生成する際に、前記制御量のそれぞれに関する伝達関数を調整し、
調整した伝達関数の逆関数を用いてドライブ波形を生成すること、
を特徴とする振動試験方法。
Based on a drive waveform for vibrating the test body placed on the test body placing part by the vibration part, a vibration test method for vibrating the test body while controlling the vibration state of the vibration part There,
Obtaining a plurality of state quantities of the specimen mounting portion controlled based on the drive waveform;
When generating the drive waveform based on the state quantity, adjust the transfer function for each of the control quantities,
Generating a drive waveform using the inverse of the adjusted transfer function;
A vibration test method characterized by
コンピュータを用いて、試験体載置部に載置された試験体を加振部によって加振するためのドライブ波形を生成するドライブ波形生成方法であって、
コンピュータが、前記ドライブ波形に基づき制御された前記試験体載置部の複数の状態量を獲得し、
コンピュータが、前記状態量に基づき前記ドライブ波形を生成する際に、前記制御量のそれぞれに関する伝達関数を調整し、
コンピュータが、調整した伝達関数の逆関数を用いてドライブ波形を生成すること、
を特徴とするドライブ波形生成方法。
A drive waveform generation method for generating a drive waveform for exciting a test body placed on a test body placement unit by a vibration unit using a computer,
A computer obtains a plurality of state quantities of the test specimen mounting portion controlled based on the drive waveform;
When the computer generates the drive waveform based on the state quantity, it adjusts a transfer function for each of the control quantities,
A computer generates a drive waveform using an inverse function of the adjusted transfer function;
A drive waveform generation method characterized by the above.
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