JP2011169866A - 振動試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来から知られている加振制御技術では、全ての周波数域にわたって信頼性が高い加速度応答を得ることができないので、正確な伝達関数を求めるのは困難であった。その結果として、たとえイタレーション処理によりアクチュエータの駆動信号を繰り返し補正していったとしても、常に適切な駆動信号を発生させることができなかった。
【解決手段】駆動信号に応じて振動台１０を駆動するアクチュエータ１２と、振動台１０の変位量を検知して変位信号を出力する変位計１４と、振動台１０に載置されている供試体１６の所定位置における加速度を検知して加速度信号を出力する加速度計１８と、変位信号と加速度信号の両方に基づいて決定された伝達関数Ｔ（ω）を用いることにより、全て周波数域にわたって正確な伝達関数を同定することができる。その結果、初期駆動信号を繰り返し補正することにより、目標とする加速度信号を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、供試体に試験力を繰り返し負荷する振動試験装置に関するものである。

従来から、実振動波形と等価な目標波形に逆伝達関数を乗じて生成した駆動信号でアクチュエータを駆動し、供試体に負荷を与えるようにした疲労試験機が知られている（特許文献１）。この種の疲労試験機では、供試体にランダム波形の試験力を負荷し、ランダム波形による供試体の変形量などを検出し、ランダム波形と検出波形との比から伝達関数を算出している。そして、目標波形に逆伝達関数を乗じて駆動信号波形を生成している。
また、振動台上に載置した加速度計測手段から加速度計測信号を帰還させることにより、加速度目標波形を再現させるようにした加振機も知られている（特許文献２）。
さらに、振動台伝達特性の変動を同定することにより、振動台伝達特性の変動を実時間で補償する制御装置が知られている（特許文献３）。

特開２００４−５３４５２号公報 再公表ＷＯ９７／１１３４４号公報 特開２００２−１５６３０８号公報

しかしながら、加振周波数が低い周波数域では、目標とする変位駆動信号をアクチュエータに与えたとしても、供試体に取り付けた加速度センサから得られる加速度出力は波形再現性（コヒーレンス）が低いので、系の正確な伝達関数を同定することができないという問題があった。ここでいう波形再現性（コヒーレンス）とは、入力と出力との関連性・相関を示す指標であり、周波数領域において0と1の間の値を有する。すなわち、アクチュエータの駆動信号と加速度センサ出力との間に完全に相関がある場合にはコヒーレンスが１となり、全く相関がない場合には0となる。

このように、従来から知られている加振制御技術では、全ての周波数域にわたって信頼性が高い加速度応答を得ることができないので、正確な伝達関数を求めるのは困難であった。その結果として、たとえイタレーション処理によりアクチュエータの駆動信号を繰り返し補正していったとしても、適切な駆動信号に収束するには非常に時間がかかるか、まったく不可能であった。

請求項１に記載の振動試験装置は、駆動信号に応じて振動台を駆動するアクチュエータと、前記振動台の変位量を検知して変位応答情報を出力する変位検知手段と、前記振動台に載置されている供試体の所定位置における加速度を検知して加速度応答情報を出力する加速度検知手段と、前記変位応答情報および前記加速度応答情報に基づいて同定された伝達関数を用いることにより前記駆動信号を繰り返し補正し、目標とする加速度応答情報を得る駆動信号補正部とを備えている。このような構成を有する振動試験装置では、前記変位応答情報および前記加速度応答情報に基づいて伝達関数を同定しているので、波形再現性（コヒーレンス）が低い周波数域においても正確な伝達関数を同定することができる。
より具体的に述べると、前記駆動信号補正部は、前記駆動信号および前記加速度応答情報に基づいて算出される波形再現性が低い周波数域では前記変位応答情報を使用することにより系の伝達関数を同定し、前記波形再現性が高い周波数域では前記加速度応答情報を使用することにより系の伝達関数を同定することができる。
ここで、前記波形再現性とは、ＰＳＤランダム波形と、前記ＰＳＤランダム波形を表す駆動信号を前記アクチュエータに供給したとき得られる加速度応答波形とに基づいて算出されるコヒーレンス値である。
さらに、前記波形再現性が低い周波数域と前記波形再現性が高い周波数域との中間にある周波数域では、前記変位応答情報を使用することにより同定された伝達関数と、前記加速度応答情報を使用することにより同定された伝達関数とに対してそれぞれ相補的な重みづけを与えることにより系の伝達関数を同定することができる。
前記駆動信号補正部は、前記変位応答情報に基づいて算出された系の伝達関数に所定の換算処理を施すことにより、加速度変位情報に基づいて算出された伝達関数と等価な伝達関数を得ることができる。
なお、前記加速度検知手段は、前記供試体の所定位置における加速度に代えて、前記振動台の所定位置における加速度を検知することも可能である。

本発明による振動試験装置によれば、全ての加振周波数領域にわたって信頼性が高い伝達関数を得ることができるので、目標波を実現するための適切なアクチュエータ駆動信号を得ることができる。

本発明を適用した垂直１軸動電型の振動試験装置を示す全体構成図である。 制御装置４０をより具体的に示したブロック図である。 アクチュエータ１２に供給する駆動信号を繰り返し補正するための手順を示すフローチャートである。 図３における伝達関数同定ルーチンを示すフローチャートである。 ＰＳＤランダム波形と、伝達関数と、応答波形との関係を示した説明図である。 初期ドライブ波形信号を得るための演算過程を示した説明図である。 変位→加速度伝達関数Ta(ω)を求めるための加速度応答波形、および、変位→変位伝達関数Td(ω)を求めるための変位応答波形のそれぞれについて、波形再現性（コヒーレンスγ^２(ω)）の演算結果を例示した線図である。 図４に示したステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を説明するための線図である。 変位→加速度伝達関数Ｔa(ω)および加速度換算伝達関数Ｔconv(ω)を強度と位相とに分けて例示した線図である。 図３に示した伝達関数同定ルーチンの実行結果を例示する線図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

＜実施の形態＞
図１は、本発明を適用した垂直１軸動電型の振動試験装置を示す全体構成図である。この振動試験装置は、振動台１０を加振するアクチュエータ１２と、振動台１０の変位量を計測する変位計１４と、振動台１０に載置されている供試体１６の所定の箇所に取り付けられている加速度計１８と、アクチュエータ１２の制御を行う制御系６０とを備えている。変位計１４からは、帰還信号としての変位信号が出力される。加速度計１８からは、帰還信号としての加速度信号が出力される。

制御系６０には、振動台１０に与える実振動波形に対応した目標波形信号を発生する目標波形信号発生部３０と、後に詳述するＰＳＤ（Power Spectrum Density：パワースペクトル密度）ランダム波形信号発生部３２と、図３および図４のフローチャートに示す処理手順を実行する制御装置４０と、制御装置４０からアクチュエータ駆動信号を送出するためのＤ／Ａ変換器４２および増幅器４４と、加速度計１８から出力された加速度信号を制御装置４０に導入するための加速度アンプ４６およびＡ／Ｄ変換器４８と、変位計１４から出力された変位信号を制御装置４０に導入するための変位アンプ５２およびＡ／Ｄ変換器５４が含まれている。

ＰＳＤランダム波形信号発生部３２から発生されるＰＳＤランダム波形とは、パワースペクトル値が各周波数成分で所定の値を有し、且つ各周波数成分における位相がランダムな波形をいう。本実施の形態では、ＰＳＤランダム波形のうち、ＤＣ成分を除く全周波数帯域で一定のスペクトル値を有するホワイトノイズ（図５参照）を使用する。

図２は、制御装置４０をより具体的に示したブロック図である。本図では、本実施の形態に特有な機能を実行するブロックのみを示してある。この制御装置４０は、アクチュエータ１２，振動台１０および供試体１６を含む系の伝達関数（後に、図４を参照して詳述する）を同定する伝達関数演算部４０Ａと、アクチュエータ１２に供給する最初の駆動信号を作成する初期ドライブ波形信号作成部４０Ｂと、アクチュエータ１２に供給する駆動信号を繰り返し補正する（後に詳述する）イタレーション処理部４０Ｃと、サーボアンプを含んだ駆動信号出力部４０Ｄと、加速度信号および変位信号のいずれか一方を応答信号として導入する検出信号選択部４０Ｅとを備えている。

ＰＳＤランダム波形信号発生部３２（図１参照）から発生されるＰＳＤランダム波形信号は、伝達関数演算部４０Ａおよび駆動信号出力部４０Ｄに入力される。目標波形信号発生部３０（図１参照）から発生される目標波形信号は、初期ドライブ波形信号作成部４０Ｂおよびイタレーション処理部４０Ｃに入力される。これらの各要素４０Ａ〜４０Ｅは、図示しないコントローラの制御により、図３および図４のフローチャートに示す手順に従ってそれぞれの処理を実行する。

図３は、アクチュエータ１２に供給する駆動信号を逐次補正していく手順を示すフローチャートである。この図３に示す制御手順に従って、上記の各要素４０Ａ〜４０Ｅにおける処理内容を具体的に説明していく。

まず、ステップＳ１における伝達関数同定処理について説明する。このステップＳ１では、アクチュエータ１２，振動台１０および供試体１６を含む系の伝達関数を、伝達関数演算部４０Ａにより同定する。基本的には、ＰＳＤランダム波形（ホワイトノイズ）信号を駆動信号出力部４０Ｄからアクチュエータ１２に変位駆動信号として供給し、検出信号選択部４０Ｅから得られた加速度応答信号の波形を検出する。

いま、変位制御を行うためのＰＳＤランダム波形をＸ（ω）とし、加速度応答波形をＹ（ω）とし、その伝達関数をＴ（ω）とすると、図５に示した説明図から明らかなように、
PSDランダム波形X（ω）×伝達関数T（ω）＝加速度応答波形Y（ω） （式１）
となる。ここで、ω＝２πｆである。したがって、（式１）から
⇔
⇔
（式２）
と変形することができる。この（式２）において、添え字の＊は共役転置行列を表し、指数の−１は逆行列を表している。

このようにしてＰＳＤランダム波形Ｘ（ω）から加速度応答波形Ｙ（ω）への伝達関数Ｔ（ω）を得ることができる。本明細書では、この伝達関数のことを「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)と呼ぶ。ここで、ａは加速度（acceleration）を意味する添え字である。

ところが、ＰＳＤランダム波形Ｘ（ω）および加速度応答波形Ｙ（ω）により定義される波形再現性（コヒーレンスγ^２(ω)）を実際に演算してみると、周波数が低い領域ではコヒーレンスγ^２(ω)が１より小さな値を示す。換言すると、加振周波数が低い周波域では、加速度応答波形Ｙ（ω）に信頼性がないことになるので、（式２）により算出された「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)も正確なものでないことが判る。ここで、コヒーレンスγ^２(ω)は、次の（式３）により演算する。
γ²=0〜1（0：無相関、1：完全再現） （式３）
Ｘ（ω）：ＰＳＤランダム波形、Ｙ（ω）:応答波形、￣：共役複素数である。

他方、変位制御情報であるＰＳＤランダム波形Ｘ（ω）をアクチュエータ１２に入力したとき、変位計１４から変位応答波形Ｙ（ω）が得られたときの伝達関数を、この明細書では、「変位→変位伝達関数」Td(ω)と呼ぶ。ここで、ｄは変位（displacement）を意味する添え字である。このＰＳＤランダム波形Ｘ（ω）と変位応答波形Ｙ（ω）について、（式３）に基づき波形再現性（コヒーレンスγ^２(ω)）を演算してみると、加振周波数が低い周波数域でも、コヒーレンスγ^２(ω)はほぼ１であることが判る。換言すると、加振周波数が低い周波数域でも、変位応答波形Ｙ（ω）には十分な信頼性あるので、（式２）により算出された「変位→変位伝達関数」Ｔd(ω)も正確で信頼できることが判る。

図７は、「変位→加速度伝達関数」Ta(ω)を求めるための加速度応答波形、および、「変位→変位伝達関数」Td(ω)を求めるための変位応答波形のそれぞれについて、波形再現性（コヒーレンスγ^２(ω)）を演算した一例である。既述の通り、コヒーレンスγ^２(ω)＝１では完全再現、コヒーレンスγ^２(ω)＝０では無相関である。この演算例では１０Hz以下において、加速度応答波形の波形再現性（コヒーレンスγ^２(ω)）が低くなっており、信頼性に欠けていることが判る。その結果として、１０Hz以下で得られる「変位→加速度伝達関数」Ta(ω)は、信頼できない伝達関数であるといえる。

周波数の低い領域では、図１の１８と１６、１０が一体となって動くので、１４で検出された変位信号を加速度換算したものは、１８での加速度値と等しいとみなすことができる。そこで、波形再現性（コヒーレンスγ^２(ω)）が低くなる低周波数域では「変位→変位伝達関数」Ｔd(ω)を同定した後に、周知の変位／加速度換算により、「変位→加速度伝達関数」Ta(ω)を算出すればよいことになる。

そこで、本実施の形態では、ステップＳ１のサブルーチンとして、図４に示す伝達関数同定ルーチンを実行する。以下、図４の各ステップを説明していく。

ステップＳ１０では、「変位→加速度伝達関数」Ta(ω)の信頼性を判定するために、まずＰＳＤランダム波形Ｘ（ω）および加速度応答波形Ｙ（ω）により算出される波形再現性（コヒーレンスγ^２(ω)）を（式３）に基づいて演算する。

ステップＳ１１では、演算されたコヒーレンスγ^２(ω)の大きさを判定する。コヒーレンスγ^２(ω)が小さい周波数域では波形再現性が低いことになるので、「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)には信頼性がないことになる。

そこでステップＳ１２では、「変位→加速度伝達関数」Ｔ(ω)の波形再現性（コヒーレンスγ^２）が低くなる低周波域（０＜ω＜ω_１）において「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)を使用せずに、「変位→変位伝達関数」Ｔd(ω)を「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)に変換するために、次の加速度換算演算を行う。
Tconv(ω)＝−ω^２・Td(ω) （式４）
このようにして求めた換算値を「加速度換算伝達関数」Ｔconv(ω)と呼ぶ。ここで、convは換算（conversion）を意味する添え字である。
よって、求める伝達関数Ｔ（ω）は、低周波域（０＜ω＜ω_１）において、
Ｔ（ω）＝Ｔconv(ω)
＝−ω^２・Td(ω) （式５）
となる。図８の破線で示す部分がこの（式５）に対応する。

一方、コヒーレンスγ^２(ω)が大きくなる高周波域（ω_２＜ω）では波形再現性が高いので、「変位→加速度伝達関数」Ta(ω)をそのまま信頼性ある伝達関数Ｔ（ω）として使用することができる。そこで、ステップＳ１４では、高周波域（ω_２＜ω）において、
Ｔ（ω）＝Ｔa（ω） （式６）
とする。図８の２点鎖線で示す部分がこの（式６）に対応する。

上述した低周波域と高周波域の間にある中間周波域（ω_１＜ω＜ω_２）については、ステップＳ１３に示す演算を行う。すなわち、「加速度換算伝達関数」Ｔconv(ω)と「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)の両方を相補的に合成することにより、次式の「合成伝達関数」Ｔc(ω)を求め、Ｔ(ω)＝「合成伝達関数」Ｔc(ω）とする。
Ｔc(ω)＝Ｔconv(ω)×α(ω)＋Ｔa(ω)×（１−α(ω)） （式７）
ここで、α（ω）は、周波数に依存して１〜０の値をとる係数である。図８の実線で示す部分がこの（式７）に対応する。

一例として、次の（式８）で定義される関数をα（ω）として用いことにより、「合成伝達関数」Ｔc(ω）を算出することができる。
ここで、ａ＝ω_１、ｂ＝ω_２である。

図９は、「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)および「加速度換算伝達関数」Ｔconv(ω)を強度と位相とに分けて例示した線図である。本図によれば、１０Hz以下において、「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)の強度および位相が共に大きく乱れていることが判る。そこで図１０に示すように、加速度応答波形のコヒーレンスγ^２(ω)が所定値（例えば、０．９８）となる周波数近辺（例えば、１４ヘルツ前後）においては、ステップＳ１３に基づいて「合成伝達関数」Ｔc(ω）を算出することにより、滑らかな曲線を得ている。また、上記周波数近辺より低い周波数域ではステップＳ１２に基づいて、上記周波数近辺より高い周波数域ではステップＳ１４に基づいて伝達関数Ｔ（ω）を得ている。

図４に示す伝達関数同定ルーチンが終了すると、図３のステップＳ２にリターンする。ステップＳ２では、初期ドライブ波形信号作成部４０Ｂにより、アクチュエータ１２に最初に供給する駆動信号（以下、初期ドライブ波形信号という）ｄ_０（ω）を生成する。
図６は、この初期ドライブ波形信号を得るための演算過程を示した説明図である。この図６において、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）は離散フーリエ変換処理を、ｉＤＦＴ（inverse Discrete Fourier Transform）は逆離散フーリエ変換処理を示している。すなわち、図６の上方は時間領域の信号波形を、図６の下方は周波数領域の信号波形を模式的に示している。

伝達関数Ｔ（ω）は上記のステップＳ１で既に求めてあるので、その逆伝達関数Ｔ^−１（ω）および目標波形信号ｔ（ω）を利用することにより、初期ドライブ波形信号ｄ_０（ω）を次式により求める。
ｄ_０（ω）＝Ｔ^−１（ω）・ｔ（ω） （式９）

このようにして生成された初期ドライブ波形信号ｄ_０（ω）は逆離散フーリエ変換されて時間軸信号に変換され、駆動信号出力部４０Ｄを介してアクチュエータ１２に供給される。そして、最初の駆動信号に対応した加速度信号が最初の応答信号として検出信号選択部４０Ｅに戻ってくる。最初の応答信号は、イタレーション部４０Ｃに入力される。イタレーション処理部４０Ｃに入力された最初の応答信号については、ステップＳ４における最初の駆動信号補正処理（すなわち、１番目のイタレーション処理）が行われる。換言すると、ステップＳ４では最初の応答信号に基づいて、次のドライブ波形信号ｄ_１（ω）を次式により生成する。
ｄ_ｉ（ω）＝ｄ_ｉ−１（ω）＋Ｔ^−１（ω）ｋδ_ｉ−１（ω） （式１０）
ここで、δは目標波形信号とイタレーションｉ番目の応答信号との偏差であり、ｋは補正倍率である。

（式１０）から明らかなように、ドライブ波形信号自体をイタレーション処理（すなわち、繰り返し駆動信号補正）の度に変化させることにより、目標波形信号に含まれていない周波数成分までも補正することができる。例えば目標波信号に重畳した高周波ノイズ等を抑えることが可能である。

イタレーション処理部４０Ｃから出力されたドライブ波形信号ｄ_１（ω）は駆動信号出力部４０Ｇに送られ、補正された駆動信号がアクチュエータ１２に供給される。その結果として得られた応答信号は、再びイタレーション部４０Ｃに入力され、次式に示す平均自乗誤差（ＲＭＳ：Root Mean Square）が計算される。ドライブ波形信号ｄ_１（ω）の応答信号について、（式１１）の計算結果をＳ_１とする。
（式１１）において、ｘ_ｉは目標波形信号に含まれている各周波数成分値、μはｘ_ｉに対応した応答信号の周波数成分値、Ｎは周波数成分の個数である。

イタレーション処理部４０Ｃには、初期ドライブ波形信号ｄ_０（ω）に対する応答信号も入力されているので、（式１１）による計算を行い、その計算結果をＳ_０とする。そして、ドライブ波形信号ｄ_１（ω）の応答信号についての計算結果Ｓ_１と、この計算結果をＳ_０とを比較する。比較の結果がＳ_１＜Ｓ_０であれば、イタレーション処理による駆動信号補正が有効であったことになるので、Ｓ_１＜Ｓ_０であることをイタレーション処理部４０Ｃに知らせて２番目以降のイタレーション処理を順次行う。

ステップＳ６においてＳ_ｉ＜Ｓ_ｉ−１でないこと（ＮＯ）が判定された場合には、もはやイタレーション処理を継続したとしても応答信号が目標波形信号に近づかないので、イタレーション処理を終了する。

＜本実施の形態による作用・効果＞
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
（１）駆動信号に応じて振動台１０を駆動するアクチュエータ１２と、振動台１０の変位量を検知し変位信号を出力する変位計１４と、振動台１０に載置されている供試体１６の所定位置における加速度を検知して加速度信号を出力する加速度計１８と、上記の変位信号と加速度信号の両方に基づいて同定された伝達関数Ｔ（ω）を用いることにより駆動信号を繰り返し補正し、目標とする加速度信号を得る制御装置４０とを備えているので、全ての周波数域にわたって正確な伝達関数を求めることができる。その結果として、その後のイタレーション処理によりアクチュエータの駆動信号を繰り返し補正することにより、適切な駆動信号に収束させることができる。

（２）制御装置４０はイタレーション処理部４０Ｃを備えており、駆動信号および加速信号に基づいて算出される波形再現性（コヒーレンス）が低い周波数域（０＜ω＜ω_１）では変位信号を使用することにより伝達関数Ｔ（ω）を換算演算し、上記の波形再現性（コヒーレンス）が高い周波数域（ω_２＜ω）では加速度信号を使用することにより伝達関数Ｔ（ω）を決定するので、使用する加速度計の特性および供試体の特性に応じた伝達関数Ｔ（ω）を的確に同定することができる。

（３）上記の波形再現性（コヒーレンス）は、ＰＳＤランダム波形と、そのＰＳＤランダム波形を表す駆動信号をアクチュエータ１２に供給したとき得られる加速度信号とに基づいて算出されるコヒーレンス値であるので、コヒーレンス演算プログラムを予め用意しておくことにより、伝達関数Ｔ（ω）を同定するための切替周波数（ω_１，ω_２）を誤りなく決定することができる。

（４）さらに、上記の波形再現性（コヒーレンス）が低い周波数域（０＜ω＜ω_１）と波形再現性が高い周波数域（ω_２＜ω）との中間にある周波数域（ω_１＜ω＜ω_２）では、加速度換算伝達関数」Ｔconv(ω)と、「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)とに対してそれぞれ相補的な重みづけを与えることにより合成伝達関数Ｔc（ω）を得ることができる。その結果として、各周波数域のわたって滑らかな伝達関数を得ることができる。

（５）制御装置４０では、変位信号に基づく「変位→変位伝達関数」Td(ω)を単に−ω^２倍すれば「変位→加速度伝達関数」Ｔa(ω)に換算することができるので、変位波形再現性が高い低周波域を有効に利用することができる。その結果として、正確な伝達関数の同定およびイタレーション処理の適正化を図ることができる。

＜その他の変形例＞
（１）これまで説明してきた加速度計１８は、供試体１６上の測定したい位置に載置することを前提としてきたが、振動試験の用途に応じて、振動台の所定位置（例えば、供試体のすぐ近く）に置くことも可能である。

（２）図２に示した制御装置４０は、伝達関数演算部４０Ａ，初期ドライブ波形信号作成部４０Ｂ，イタレーション処理部４０Ｃ，駆動信号出力部４０Ｄ，検出信号選択部４０Ｅを独立した機能ブロックとして備えているが、一つのコンピュータおよび周辺装置により実現し得ることは勿論である。

（３）図１に示した振動試験装置は、垂直１軸の振動試験装置を示してあるが、水平１軸振動試験装置とすることも可能である。さらに、加振軸を２軸・３軸とすることにより、水平２軸振動試験装置、水平垂直同時３軸振動試験装置などを構成することも可能である。

（４）これまで説明してきた実施の形態では、アクチュエータ１２として電磁アクチュエータを用いているが、電磁アクチュエータの替わりに油圧アクチュエータを用いる場合には、サーボ弁（図示せず）に駆動信号を入力すればよい。すなわち、動電型振動試験装置によれば、電磁力で駆動されるアクチュエータによって高い振動周波数と大きな加速度が得られるので、電子機器・電気製品・各種の電気部品および機械部品・機械製品の振動試験を行うことができる。他方、油圧サーボ式の振動試験機によれば、応答性に優れたサーボ弁を介して大きな油圧エネルギーを発生させることにより、大加振力を伴った加速度試験を行うことにより、試験用途の更なる拡大を図ることができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１０ 振動台
１２ アクチュエータ
１４ 変位計
１６ 供試体
１８ 加速度計
３０ 目標波形信号発生部
３２ ＰＳＤランダム波形信号発生部
４０ 制御装置
４０Ａ 伝達関数演算部
４０Ｂ 初期ドライブ波形信号作成部
４０Ｃ イタレーション処理部
４０Ｄ 駆動信号出力部
４０Ｅ 検出信号選択部
６０制御系

Claims (6)

1. 駆動信号に応じて振動台を駆動するアクチュエータと、
   前記振動台の変位量を検知し、変位応答情報を出力する変位検知手段と、
   前記振動台に載置されている供試体の所定位置における加速度を検知し、加速度応答情報を出力する加速度検知手段と、
   前記変位応答情報および前記加速度応答情報に基づいて同定された伝達関数を用いることにより前記駆動信号を繰り返し補正し、目標とする加速度応答情報を得る駆動信号補正部とを備えたことを特徴とする振動試験装置。
2. 請求項１に記載の振動試験装置において、
   前記駆動信号補正部は、
   前記駆動信号および前記加速度応答情報に基づいて算出される波形再現性が低い周波数域では前記変位応答情報を使用することにより系の伝達関数を同定し、前記波形再現性が高い周波数域では前記加速度応答情報を使用することにより系の伝達関数を同定することを特徴とする振動試験装置。
3. 請求項２に記載の振動試験装置において、
   前記波形再現性は、
   ＰＳＤランダム波形と、前記ＰＳＤランダム波形を表す駆動信号を前記アクチュエータに供給したとき得られる加速度応答波形とに基づいて算出されるコヒーレンス値であることを特徴とする振動試験装置。
4. 請求項２または３に記載の振動試験装置において、
   前記駆動信号補正部は、
   前記波形再現性が低い周波数域と前記波形再現性が高い周波数域との中間にある周波数域では、前記変位応答情報を使用することにより同定された伝達関数と、前記加速度応答情報を使用することにより同定された伝達関数とに対してそれぞれ相補的な重みづけを与えることにより系の伝達関数を同定することを特徴とする振動試験装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の振動試験装置において、
   前記駆動信号補正部は、
   前記変位応答情報に基づいて算出された系の伝達関数に所定の換算処理を施すことにより、加速度変位情報に基づいて算出された伝達関数と等価な伝達関数を得ることを特徴とする振動試験装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の振動試験装置において、
   前記加速度検知手段は、
   前記供試体の所定位置における加速度に代えて、前記振動台の所定位置における加速度を検知することを特徴とする振動試験装置。