JP2012237634A - Vibration testing system and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は振動試験装置及びその制御方法に係り、特に構造物の被試験体を試験するのに好適な振動試験装置及び振動試験方法に関する。 The present invention relates to a vibration test apparatus and a control method thereof, and more particularly to a vibration test apparatus and a vibration test method suitable for testing a structure under test.
被試験体の強度等を試験する振動試験装置では、例えば、被試験体を設置するテーブルを油圧加振機に接続し、油圧加振機がサーボ制御装置に制御されてテーブル上の被試験体を加振する。
特許文献1には、振動試験装置が被試験体を加振するときの目標波形信号を生成するため、被試験体を加振した際に生じた振動による変位量や加速度をフィードバックして被試験体に加える振動の目標波形とする振動試験装置の技術が記載されている。
その際、実際に本番の被試験体の振動試験を実施する前にテーブルに固定された被試験体を加振して、油圧加振機、テーブル及び被試験体の動的特性を求め、この動的特性を用いてサーボ制御装置から油圧加振機に出力する指令波形を補正し、補正した振動波形で被試験体を加振している。
In a vibration test apparatus for testing the strength of the test object, for example, a table on which the test object is installed is connected to a hydraulic shaker, and the test object on the table is controlled by the servo control apparatus. Vibrates.
In
At that time, before actually performing the vibration test of the actual test object, the test object fixed to the table is vibrated to obtain the dynamic characteristics of the hydraulic shaker, the table and the test object. The command waveform output from the servo controller to the hydraulic exciter is corrected using the dynamic characteristics, and the device under test is vibrated with the corrected vibration waveform.
特許文献2には、所望の目標波形となるように油圧加振機を駆動するために、目標波形を構成する全周波数帯域を包含するランダム波形等の加振の指令波形を作成し、この振動波形をサーボ制御装置から油圧加振機に出力して被試験体が搭載されたテーブルを加振する振動試験装置の技術が記載されている。そして、この特許文献2に記載の技術では実振動信号をデジタル処理して被試験体を含む振動系全体の伝達関数を求め、この伝達関数を用いて指令波形を補正している。
In
しかしながら、前記した特許文献1,2に記載の振動試験装置では、振動試験を行う前に被試験体が搭載されるテーブルが所望の目標波形となるように、加振の指令波形を補正している。そして、指令波形を補正するときは、テーブルに被試験体を搭載した後、初めにランダム波等の基本的な加振の指令波形を用いてテーブルを加振し、被試験体を含む振動系全体の伝達関数を求めている。その後、得られた伝達関数を用いて加振の指令波形を補正し、補正した指令波形でテーブルを加振している。
However, in the vibration test apparatuses described in
つまり、特許文献1,2に記載の振動試験装置は、例えば、振動試験の基準として選定された地震動の目標波形を精度良く再現して被試験体の強度が十分であることを確認したり、被試験体の応答特性が別個行ったシミュレーション計算と良く一致することを確認したりすることが目的であり、目標波形とテーブルの応答変位波形、又はテーブルの応答加速度波形の合致度が高いことが重要となる。
That is, the vibration test apparatus described in
これに対し、被試験体に目標の変位量又は目標の加速度を発生させ、被試験体の影響を把握することを目的とする振動試験を行う場合がある。この場合、被試験体の最大変位又は最大加速度を目標の振幅の値まで到達させることが重要となる。 On the other hand, there is a case where a vibration test is performed for the purpose of generating a target displacement amount or target acceleration in the device under test and grasping the influence of the device under test. In this case, it is important to reach the maximum displacement or maximum acceleration of the device under test up to the target amplitude value.
被試験体が線形性の振動特性である場合は、従来の振動試験装置で対応できる。しかしながら、例えば、住宅、橋梁、高層ビル等の建築物を模擬した被試験体や、道路、鉄道線路、モノレール軌道、空港等の地盤上や軌道上等の移動体等を模擬した被試験体の振動特性が非線形性であることが特徴的な場合の振動試験では、被試験体の振動特性の非線形性により振動系全体の伝達関数を正確に把握することが難しい。その結果、伝達関数を用いて指令波形の振幅を補正することができなかった。このため、被試験体をテーブルに搭載して油圧加振機で加振した状態で被試験体の応答を確認し、サーボ制御装置に入力する指令波形の変位の振幅や加速度の振幅、つまり、振動波形を調整する必要があり、振動試験に多くの時間を費やしていた。 If the device under test has linear vibration characteristics, it can be handled by a conventional vibration test apparatus. However, for example, a test object that simulates a building such as a house, a bridge, or a high-rise building, or a test object that simulates a moving object such as a road, a railroad track, a monorail track, an airport, or the like on the ground or on a track. In a vibration test when the vibration characteristic is characteristic of nonlinearity, it is difficult to accurately grasp the transfer function of the entire vibration system due to the nonlinearity of the vibration characteristic of the DUT. As a result, the amplitude of the command waveform could not be corrected using the transfer function. For this reason, confirm the response of the DUT with the DUT mounted on the table and vibrated with the hydraulic shaker, and the amplitude of the displacement and acceleration of the command waveform input to the servo controller, that is, It was necessary to adjust the vibration waveform, and a lot of time was spent on the vibration test.
また、振動試験に振動波形の変位の振幅や加速度の振幅を調整している間、被試験体を搭載したテーブルは加振され続けているため、この間に被試験体が変形したり破損したりするおそれがあった。更に、被試験体を被試験体の固有振動における共振状態に近づけなければ、所望の目標の変位量振幅又は目標の加速度振幅まで到達できない場合には、指令波形を被試験体の固有振動数付近の周波数に調整する必要がある。 In addition, while adjusting the amplitude of the vibration waveform displacement and acceleration during the vibration test, the table on which the DUT is mounted continues to be vibrated, so the DUT may be deformed or damaged during this time. There was a risk. In addition, if the DUT cannot reach the target displacement amplitude or target acceleration amplitude unless the DUT is brought close to the resonance state in the natural vibration of the DUT, the command waveform can be set near the natural frequency of the DUT. It is necessary to adjust to the frequency.
本発明は、前記した従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、被試験体の最大変位量や最大加速度の応答振幅を目標値に制御することを容易にすることができる振動試験装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and a vibration test apparatus capable of easily controlling the response amplitude of the maximum displacement amount and the maximum acceleration of the device under test to a target value and its An object is to provide a control method.
前記課題を解決するために、本発明の振動試験装置は、サーボ制御装置に指令波形を加振指令信号として出力する加振制御装置が、少なくとも指令波形の生成のための振動の変位量の振幅又は振動の加速度の振幅のいずれかである指令振幅の入力を受付ける入力手段と、入力手段から入力された指令振幅に基づいて指令波形を生成する第1の指令波形生成手段と、第1の指令波形生成手段において生成された指令波形に基づいて、サーボ制御装置に指令波形を加振指令信号として出力する制御出力手段と、サーボ制御装置が加振指令信号に応じて加振機を作動させた際に、第1の指令波形生成手段で生成された指令波形の指令振幅と、被試験体応答センサからの信号と、を取得するとともに、指令振幅に対する被試験体の固有振動数を演算並びに被試験体の変位量及び加速度のうちの少なくともいずれかの最大振幅を演算する振動特性演算手段と、入力手段から入力された指令振幅に対応させて、振動特性演算手段において演算された被試験体の固有振動数及び最大振幅を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された複数組の指令振幅と被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報を参照して、入力手段から入力された本番の振動試験の際の被試験体の目標の最大振幅を得るように、本番の振動試験の際の指令振幅とそれに対応する指令波形とを生成し、制御出力手段に加振指令信号として出力する第2の指令波形生成手段と、を有し、制御出力手段が第2の指令波形生成手段から出力された指令波形をサーボ制御装置に加振指令信号として出力し、加振機を作動させて本番の振動試験を行わせることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the vibration test apparatus of the present invention is configured such that the vibration control device that outputs a command waveform as a vibration command signal to the servo control device has at least an amplitude of a vibration displacement amount for generating the command waveform. Or an input means for receiving an input of a command amplitude that is either an amplitude of vibration acceleration, a first command waveform generating means for generating a command waveform based on the command amplitude input from the input means, and a first command Based on the command waveform generated in the waveform generating means, the control output means for outputting the command waveform as the vibration command signal to the servo control device, and the servo control device operated the vibrator according to the vibration command signal In this case, the command amplitude of the command waveform generated by the first command waveform generating means and the signal from the test object response sensor are obtained, and the natural frequency of the test object with respect to the command amplitude is calculated in parallel. Vibration characteristic calculation means for calculating the maximum amplitude of at least one of the displacement and acceleration of the object to be tested, and the test target calculated by the vibration characteristic calculation means in correspondence with the command amplitude input from the input means Storage means for storing the natural frequency and maximum amplitude of the body, and input means with reference to information on the correspondence relationship between the set of command amplitudes stored in the storage means and the natural frequency and maximum amplitude of the device under test In order to obtain the target maximum amplitude of the DUT input during the actual vibration test, the command amplitude during the actual vibration test and the corresponding command waveform are generated, and the control output means is excited. Second command waveform generating means for outputting as a command signal, and the control output means outputs the command waveform output from the second command waveform generating means to the servo controller as an excitation command signal, Operate the machine Characterized in that to perform the vibration test turn.
第1の指令波形生成手段は、入力手段から入力された周波数変化情報に基づいて、指令波形を、周波数を変化させて生成することが望ましい。
なお、サーボ制御装置は、複数の制御用センサ及びテーブル応答センサからの信号に基づいて加振機が制御出力手段から出力された指令波形の振動をテーブルに加えるようにフィードバック制御する。
The first command waveform generating means desirably generates the command waveform by changing the frequency based on the frequency change information input from the input means.
The servo control device performs feedback control so that the vibration of the command waveform output from the control output means is applied to the table based on the signals from the plurality of control sensors and the table response sensor.
本発明は、振動試験装置の制御方法をも含む。 The present invention also includes a method for controlling a vibration test apparatus.
本発明によれば、第1の指令波形生成手段は、入力手段から入力された周波数変化情報に基づいて、指令波形を、周波数を変化させて生成し、振動特性演算手段が、第1の指令波形生成手段で生成された指令波形の指令振幅と、被試験体応答センサからの信号と、を取得するとともに、少なくとも指令振幅に対する被試験体の固有振動数と、被試験体の変位量及び加速度のうちの少なくともいずれかの最大振幅を演算し、入力手段から入力された指令振幅に対応させて、振動特性演算手段において演算された被試験体の固有振動数及び最大振幅を記憶手段に記憶させる。
そして、第2の指令波形生成手段は、記憶手段に記憶された複数組の指令振幅と被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報を参照して、入力手段から入力された本番の振動試験の際の被試験体の目標の最大振幅を得るように、本番の振動試験の際の指令振幅とそれに対応する指令波形とを生成する。その生成された指令波形に基づいて加振機を作動させて本番の振動試験を行わせるので、被試験体が搭載されたテーブルの変位量の目標振動波形に対して加振機がテーブルに加えることができた変位量の実振動波形との合致度ではなく、被試験体の最大変位量や最大加速度の応答振幅を目標値に容易に実現できる。
According to the present invention, the first command waveform generation means generates the command waveform by changing the frequency based on the frequency change information input from the input means, and the vibration characteristic calculation means has the first command The command amplitude of the command waveform generated by the waveform generation means and the signal from the DUT response sensor are acquired, and at least the natural frequency of the DUT with respect to the command amplitude, the displacement amount and acceleration of the DUT Is calculated, and the natural frequency and the maximum amplitude of the device under test calculated in the vibration characteristic calculation means are stored in the storage means in correspondence with the command amplitude input from the input means. .
Then, the second command waveform generation means is input from the input means with reference to the information on the correspondence relationship between the plurality of sets of command amplitudes stored in the storage means and the natural frequency and maximum amplitude of the device under test. In order to obtain the target maximum amplitude of the device under test during the actual vibration test, a command amplitude and a corresponding command waveform during the actual vibration test are generated. Since the actual vibration test is performed by operating the shaker based on the generated command waveform, the shaker adds to the target vibration waveform of the displacement amount of the table on which the device under test is mounted. The maximum displacement amount and the maximum acceleration response amplitude of the DUT can be easily realized as the target values, not the degree of coincidence of the displacement amount with the actual vibration waveform.
すなわち、被試験体の振動試験において、被試験体を加振している間に加振指令波形の調整を不要にし、本番の被試験体への振動試験の前に被試験体に不要な振動を与える時間や回数を少なくすることができる。 That is, in the vibration test of the DUT, it is not necessary to adjust the excitation command waveform while the DUT is being vibrated, and unnecessary vibration is applied to the DUT before the vibration test on the actual DUT. The time and number of times of giving can be reduced.
本発明によれば、被試験体の最大変位量や最大加速度の応答振幅を目標値に制御することを容易にすることができる振動試験装置及びその制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vibration test apparatus which can make it easy to control the response amplitude of the maximum displacement amount and the maximum acceleration of a to-be-tested object to a target value, and its control method can be provided.
以下、本発明の実施形態に係る振動試験装置について図を参照しながら詳細に説明する。図1は、実施形態に係る振動試験装置の概略ブロック図である。
本実施形態の振動試験装置100は、例えば、住宅や高層ビルや橋梁等の建築構造物そのもの、並びに、鉄道、モノレール等軌道上の移動体や、道路、空港等の地盤上の車両等の移動体を加振対象の被試験体13とする。また、例えば、前記した移動体に搭載される装置、器物等も被試験体13の対象となる。
そして、本実施形態の振動試験装置100では、被試験体13の固有振動数が不明又は変位量振幅や加速度振幅によって被試験体13の内部でズレなどが生じて固有振動数が変化する場合を想定している。また、被試験体13の振動特性が非線形であり、また、相当の時間を掛けて予め詳細な計算をしないと被試験体13の基部に加えられた振動波形が被試験体13の着目部位にどのように伝達されるか予測計算ができないような被試験体13の振動特性を予め予測計算することが困難な場合を想定している。
Hereinafter, a vibration test apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of a vibration test apparatus according to the embodiment.
The vibration test apparatus 100 of the present embodiment is, for example, a structure such as a house, a high-rise building, a bridge, a moving body on a track such as a railroad or a monorail, or a vehicle on a ground such as a road or an airport. The body is a
In the vibration testing apparatus 100 according to the present embodiment, the natural frequency of the device under
振動試験装置100は、主に、被試験体13を搭載し固定するテーブル1、テーブル1を加振する油圧加振機(加振機)2、油圧加振機2を油圧で加振動作させるサーボ制御装置3、サーボ制御装置3に指令波形信号(加振指令信号)Wsを出力して制御する加振制御装置4、加振制御装置4に接続した表示装置9及び入力装置(入力手段)10、及び各種センサで構成されている。
The vibration test apparatus 100 mainly excites the table 1 on which the
テーブル1は、軸受7を介して基礎8上に支持されている。ただし、軸受7は必須ではなく、振動試験装置100の構成によっては不要である。油圧加振機2の一端部が、基礎8の側壁に固定されている。油圧加振機2の内部に設けられたピストン(図示せず)に接続する円柱棒形状の駆動部2aは、テーブル1に接続されている。
油圧加振機2内のピストンが油圧源(図示せず)で発生された油圧を、配管及びサーボ弁(図示せず)を経由してピストンで区画される油圧加振機2内の左右のピストン室(図示せず)の一方に加え、他方のピストン室の圧を抜き、逆に、油圧加振機2内の左右のピストン室(図示せず)の一方の油圧を抜き、他方のピストン室に圧を加えることで、図中左右方向にピストンが駆動される。その結果、そのピストンの左右方向の運動が駆動部2aを介してテーブル1の左右方向運動として伝達され、テーブル1が左右方向に加振される。
The table 1 is supported on a foundation 8 via a bearing 7. However, the bearing 7 is not essential and is not necessary depending on the configuration of the vibration test apparatus 100. One end of the
The hydraulic pressure generated by the piston in the
テーブル1の上には、被試験体13が搭載され、固定冶具(図示せず)によりテーブル1に固定される。
テーブル1には、加速度センサ6が取り付けられている。また、被試験体13の着目される部位には、変位センサ(第1の変位センサ)14、加速度センサ(第1の加速度センサ)15が取り付けられている。
図1では、変位センサ14、加速度センサ15が被試験体13にそれぞれ異なる部位に設置されるとしているが、これは単に模式的に表示したもののであり、場合によっては被試験体13の着目される部位に変位センサ14、加速度センサ15がともに設置されることもある。また、そのような被試験体13の変位量及び/又は加速度を測定したい着目部位が複数ある場合には、その数だけ変位センサ14及び/又は加速度センサ15が、その着目部位ごとでの計測したい変位量及び/又は加速度に応じて設置される。
以下では、図1に示すように被試験体13をそれぞれ別の着目部位に変位センサ14、加速度センサ15を別々に取り付ける場合を例に説明する。
A device under
An
In FIG. 1, the
Hereinafter, as shown in FIG. 1, an example in which the
油圧加振機2には、左右の各ピストン室の油圧を監視する圧力センサ(制御用センサ)12A,12Bが取り付けられており、ピストンが左右に運動するときに、各ピストン室の加圧状態を検出し、検出された圧力を示す信号は、後記するサーボ制御装置3に入力される。
駆動部2aには、変位センサ(第2の変位センサ、制御用センサ、テーブル応答センサ)5が設置されており、駆動部2aの移動量(変位量)を検出し、検出された変位量を示す応答変位信号S1は後記する加振制御装置4及びサーボ制御装置3に入力される。また、テーブル1と駆動部2a間には、テーブル1側からの反力(テーブルに加えられる荷重)を計測する荷重センサ11が取り付けられており、検出された反力を示す応答反力信号S3は、サーボ制御装置3に入力される。
油圧加振機2には、その他に油温を検出する温度センサや加振周波数等を検出するセンサ等の各種センサが、必要に応じて取付けられ、各種センサで検出した油温や加振周波数等がサーボ制御装置3に入力される。
また、被試験体を搭載するテーブル1には加速度センサ6が設定されており、テーブル1に加わる加速度を検出する。
Pressure sensors (control sensors) 12A and 12B for monitoring the hydraulic pressures of the left and right piston chambers are attached to the
A displacement sensor (second displacement sensor, control sensor, table response sensor) 5 is installed in the
Various other sensors such as a temperature sensor for detecting the oil temperature and a sensor for detecting the vibration frequency are attached to the
An
油圧加振機2は、サーボ制御装置3を介して上位制御手段である加振制御装置4に接続されている。加振制御装置4は、油圧加振機2が発生すべき指令波形を作成し、信号として出力する。そして加振制御装置4は、油圧加振機2が発生すべき指令波形のための指令波形信号Wsをサーボ制御装置3に出力する。
The
サーボ制御装置3は、油圧加振機2に取付けられた圧力センサ12A,12Bや変位センサ5、荷重センサ11、テーブル1に取り付けられた加速度センサ6等の各種センサの状態量をフィードバックして目標値である指令波形と比較し、その偏差に基づいて油圧加振機2をフィードバック制御する。その際、サーボ制御装置3は、加振制御装置4から入力された指令波形信号Wsを目標値とし、変位センサ5から入力された応答変位信号S1または加速度センサ6から入力された応答加速度信号S2の少なくともいずれかの信号に基づいてサーボ制御指令を生成する。作成されたサーボ指令は、油圧加振機2を制御するサーボ制御信号として用いられる。このサーボ制御指令の生成方法は公知の技術であり詳細な説明を省略する。
The servo control device 3 feeds back the state quantities of various sensors such as the
サーボ制御装置3及び加振制御装置4は、高速にデジタル演算するCPU(Central Processing Unit)及び各種情報を記録するメモリやハードディスク等の記憶装置、アナログ信号を出力するアナログ出力回路、外部からアナログ信号を取り込むアナログ入力回路を含んでいる。
また、サーボ制御装置3及び加振制御装置4の間は、双方向の通信回線、例えば、LAN(Local Area Network)等のネットワーク回線で接続しており、後記する加振制御装置4で生成した指令波形信号Wsをサーボ制御装置3に出力したり、サーボ制御装置3で受信した各種センサからの信号を転送受信したりできる。
The servo control device 3 and the vibration control device 4 are a CPU (Central Processing Unit) that performs high-speed digital computation, a storage device such as a memory or a hard disk that records various information, an analog output circuit that outputs an analog signal, an analog signal from the outside It includes an analog input circuit that captures.
The servo control device 3 and the vibration control device 4 are connected by a bidirectional communication line, for example, a network line such as a LAN (Local Area Network), etc. The command waveform signal Ws can be output to the servo control device 3, and signals from various sensors received by the servo control device 3 can be transferred and received.
油圧加振機2の駆動状態を計測する変位センサ5や圧力センサ12A,12B、荷重センサ11、テーブル1上の加速度センサ6等の各種センサの出力は、サーボ制御装置3のアナログ入力回路に入力される。
また、少なくとも変位センサ5及び加速度センサ6から出力される応答変位信号S1及び応答加速度信号S2は、加振制御装置4のアナログ入力回路に入力される。そして、加振制御装置4は、応答変位信号S1及び応答加速度信号S2に基づいて油圧加振機2とテーブル1の状態量を計測する。
これらの各種センサが検出した信号は、有線または無線でサーボ制御装置3又は加振制御装置4伝送される。この伝送においては、LAN等のネットワーク回線を用いることもできる。
Outputs of various sensors such as a
At least the response displacement signal S 1 and the response acceleration signal S 2 output from the
Signals detected by these various sensors are transmitted to the servo control device 3 or the vibration control device 4 in a wired or wireless manner. In this transmission, a network line such as a LAN can also be used.
なお、加振制御装置4には、前記とおり表示装置9と入力装置10とが備えられている。表示装置9は、例えば、液晶表示装置、又は入力機能をも有するタッチパネル式の表示装置であり、加振制御装置4に接続されており、振動試験装置100を操作するための操作画面、サーボ制御装置3へ出力する指令波形や、前記した各種センサの計測結果等を表示する。
入力装置10は、ユーザが振動試験装置100を操作するためのボタン等のスイッチ類を有したコンソールパネル、マウス、キーボード等のデバイス等であり、表示装置9の画面操作や加振制御装置4に接続された記憶媒体に記憶させる記録装置及びプリンタ(図示せず)等の操作に使用する。
The vibration control device 4 includes the
The
また、被試験体13の着目部位に取り付けられた変位センサ14や加速度センサ15からの応答変位信号S4、応答加速度信号S5は、加振制御装置4に入力される。
In addition, the response displacement signal S 4 and the response acceleration signal S 5 from the
《加振制御装置4の機能説明》
次に、加振制御装置4の詳細な機能構成について説明する。図2は、図1における加振制御装置の機能ブロック構成図である。加振制御装置4は、CPUにおいて予めハードディスク等の後記する記憶部(記憶手段)46に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって実現される機能部としての、入出力制御部41、指令波形生成部(第1の指令波形生成手段)42、指令波形出力制御部(制御出力手段)43、応答波形取得部44、応答波形計算処理部45、記憶部46、本振動試験条件設定部47、応答波形表示処理部48を有している。
入出力制御部41は、表示装置9への表示の制御、ユーザによる表示装置9又は入力装置10からの入力の受付け、入力装置10からの入力による加振指令に対する指令波形生成部42、指令波形出力制御部43、応答波形取得部44、応答波形計算処理部45、記憶部46、本振動試験条件設定部47、応答波形表示処理部48の制御機能を有する。
加振制御装置4は、前記したサーボ制御装置3への指令波形信号Wsを生成して加振制御するのに対して、次の2つの加振制御モード、(1)変位量振幅設定モード、(2)加速度振幅設定モードを選択して使用することが可能にされている。
<< Functional Description of Excitation Control Device 4 >>
Next, a detailed functional configuration of the vibration control device 4 will be described. FIG. 2 is a functional block configuration diagram of the vibration control device in FIG. The vibration control device 4 includes an input /
The input /
The vibration control device 4 generates the command waveform signal Ws to the servo control device 3 and performs vibration control, while the following two vibration control modes, (1) displacement amount setting mode, (2) The acceleration amplitude setting mode can be selected and used.
変位量振幅設定モードを選択した場合には、入出力制御部41は、被試験体13の振動特性取得条件の設定入力として、入力装置10から開始加振変位量振幅a1、加振変位量振幅増加量b1、開始周波数c1、終了周波数d1、周波数変化時間Ts、終了被試験体変位量振幅e1を受け付け(図3参照)、それに応じて指令波形生成部42、指令波形出力制御部43、応答波形取得部44、応答波形計算処理部45、記憶部46、本振動試験条件設定部47、応答波形表示処理部48への制御指令を出力する。
ここで、開始周波数c1、終了周波数d1、周波数変化時間Tsが、特許請求の範囲に記載の「周波数変化情報」に対応する。
When the displacement amount amplitude setting mode is selected, the input /
Here, the start frequency c1, the end frequency d1, and the frequency change time Ts correspond to “frequency change information” described in the claims.
加速度振幅設定モードを選択した場合には、入出力制御部41は、被試験体13の振動特性取得条件の設定入力として、入力装置10から開始加振加速度振幅a2、加振加速度振幅増加量b2、開始周波数c2、終了周波数d2、周波数変化時間Ts、終了被試験体加速度振幅e2を受け付け(図8参照)、それに応じて指令波形生成部42、指令波形出力制御部43、応答波形取得部44、応答波形計算処理部(振動特性演算手段)45、記憶部46、本振動試験条件設定部47、応答波形表示処理部48への制御指令を出力する。
ここで、開始周波数c2、終了周波数d2、周波数変化時間Tsが、特許請求の範囲に記載の「周波数変化情報」に対応する。
When the acceleration amplitude setting mode is selected, the input /
Here, the start frequency c2, the end frequency d2, and the frequency change time Ts correspond to “frequency change information” recited in the claims.
(変位量振幅設定モードにおける加振制御)
先ず、変位量振幅設定モードの場合の加振制御装置4の各機能構成ブロックの機能について、図3から図7を参照しながら適宜、図1、図2を参照して説明する。図3から図5は、加振制御装置において指令変位量振幅に対する被試験体振動特性を取得して、本番の振動試験を行う制御の流れを示すフローチャートである。図6は、油圧加振機がテーブルに加える指令波形の説明図であり、(a)は、指令波形である指令変位量波形の説明図、(b)は、(a)の示す指令変位量波形に対応する加速度振幅波形の説明図である。
(Excitation control in displacement amplitude setting mode)
First, the function of each functional component block of the vibration control device 4 in the displacement amount amplitude setting mode will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate with reference to FIGS. FIG. 3 to FIG. 5 are flowcharts showing the flow of control in which the vibration control device acquires the vibration characteristics of the DUT with respect to the command displacement amount amplitude and performs the actual vibration test. FIG. 6 is an explanatory diagram of a command waveform applied to the table by the hydraulic shaker, (a) is an explanatory diagram of a command displacement amount waveform that is a command waveform, and (b) is a command displacement amount indicated by (a). It is explanatory drawing of the acceleration amplitude waveform corresponding to a waveform.
ユーザが表示装置9に表示された(1)変位量振幅設定モード、(2)加速度振幅設定モードの選択画面(図示省略)において、入力装置10により変位量振幅設定モードの選択入力を完了し、入出力制御部41からそのモード選択信号Smが指令波形生成部42、指令波形出力制御部43、応答波形取得部44、応答波形計算処理部45、記憶部46、本振動試験条件設定部47、応答波形表示処理部48に出力された後から図3から図5のフローチャートはスタートする。
On the selection screen (not shown) of (1) displacement amplitude setting mode and (2) acceleration amplitude setting mode displayed on the
ステップS101では、入出力制御部41は、被試験体振動特性取得条件の設定入力を受付ける(「被試験体振動特性取得条件の設定入力」)。具体的には、入出力制御部41は、変位量振幅設定モードの被試験体振動特性取得条件の入力画面(図示せず)を表示装置9に表示して、被試験体振動特性取得条件の設定入力として、開始加振変位量振幅a1、加振変位量振幅増加量b1、開始周波数c1、終了周波数d1、周波数変化時間Ts、終了被試験体変位量振幅e1の設定入力を受付ける。ちなみに、この入力画面には、入力完了のアイコンボタンが少なくとも用意されている。
In step S <b> 101, the input /
ステップS102では、入出力制御部41は、入力された前記した被試験体振動特性取得条件の設定入力を表示装置9に表示し、入力完了か否かをチェックする。ユーザが入力完了したか否かのチェックは、例えば、入力完了のアイコンボタンがマウス等でクリックされた後、入力漏れが無いかどうかを入出力制御部41がチェックして判定する。入力漏れがある場合(No)は、入力が完了していないとして、ステップS101に戻り、入力が完了している場合(Yes)は、ステップS103へ進む。
また、ステップS102でYesの場合、図2で矢印が省略されているが、入出力制御部41は、ステップS101において取得された開始加振変位量振幅a1、加振変位量振幅増加量b1、開始周波数c1、終了周波数d1、周波数変化時間Ts、終了被試験体変位量振幅e1の設定入力のデータを指令波形生成部42及び応答波形計算処理部45に入力する。
In step S102, the input /
Further, in the case of Yes in step S102, the arrow is omitted in FIG. 2, but the input /
ステップS103では、指令波形生成部42は、指令波形Xfの指令変位量振幅(指令振幅)Xとして、ステップS101において取得された開始加振変位量振幅a1とする(「X=a1」)。
次いで、ステップS104では、指令波形生成部42は、ステップS101において取得された開始周波数c1、終了周波数d1、周波数変化時間Tsに基づいて、指令波形Xfを生成する(「指令変位量振幅Xとして、周波数変化の指令波形Xfの生成」)。そして、指令波形生成部42は、生成した指令波形Xfを指令波形出力制御部43に出力するとともに、指令変位量振幅Xを応答波形取得部44に、指令波形Xfを応答波形計算処理部45に入力する。
このステップS104が、特許請求の範囲に記載の「第1の指令波形生成手段」に対応する。
In step S103, the command
Next, in step S104, the command
This step S104 corresponds to “first command waveform generation means” described in the claims.
具体的に説明すると、指令波形生成部42は、指令波形Xfとしては、正弦波を用い、図6の(a)に示すように正弦波の振幅を指令変位量振幅Xとし、加振周波数fを開始周波数c1から終了周波数d1まで一定の割合で変化させたものとする。例えば、加振開始後の時間をt、開始周波数c1から終了周波数d1まで変化する周波数変化時間をTsとすれば、時間tにおける加振周波数f(t)は、次式(1)で表される。
f(t)=c1+(d1−c1)t/Ts ・・・・・・・・・(1)
ちなみに、図6の(a)では、模式的に分かり易いように、例えば、加振によるテーブル1の変位量が、正弦波の半周期、つまり1/2・Tn(n=1〜5)ごとに周波数が変化するように表示し、正弦波の半周期ごとに周波数の異なる正弦波が滑らかに接続するように整形された指令波形Xfとし、T1>T2>T3>T4>T5と表示してある。しかし、指令波形Xfはこのような加振周波数f(t)の離散的な変化に制限されるものではなく、連続的に正弦波の周波数を変化させるものでも良い。従って、指令波形Xfは、厳密には、所定の時間幅で正弦波の形状をしている必要はない。
More specifically, the command
f (t) = c1 + (d1-c1) t / Ts (1)
Incidentally, in FIG. 6A, for the sake of easy understanding, for example, the displacement amount of the table 1 due to vibration is a half cycle of a sine wave, that is, 1/2 · T n (n = 1 to 5). The command waveform Xf is displayed so that the frequency changes every time and the sine wave having a different frequency is smoothly connected every half cycle of the sine wave, and T 1 > T 2 > T 3 > T 4 > T 5 and are displayed. However, the command waveform Xf is not limited to such a discrete change in the excitation frequency f (t), and may be one in which the frequency of the sine wave is continuously changed. Therefore, strictly speaking, the command waveform Xf does not need to have a sine wave shape with a predetermined time width.
また、図6の(a)に示した指令波形Xfを2回時間微分した加速度波形は、図6の(b)のようになる。図6の(a)に示したように指令波形Xfが模式的に正弦波の半周期ごとに周波数の異なる正弦波が滑らかに接続するように整形されたものの場合、加速度波形の振幅は、Xa1<Xa2<Xa3<Xa4<Xa5となる。 An acceleration waveform obtained by differentiating the command waveform Xf shown in FIG. 6A twice with respect to time is as shown in FIG. As shown in FIG. 6A, when the command waveform Xf is schematically shaped so that sine waves having different frequencies are smoothly connected every half cycle of the sine wave, the amplitude of the acceleration waveform is Xa 1 <Xa 2 <Xa 3 <Xa 4 <Xa 5
図3に戻って、ステップS105では、指令波形出力制御部43は、指令波形生成部42から入力された指令波形Xfを、所定のサンプリング周期でサンプリングして、指令波形信号Wsを生成して一時記憶し、一時記憶された指令波形信号Wsを逐次サーボ制御装置3に入力する(「指令波形Xfの出力制御」)。ちなみに、この指令波形出力制御部43での指令波形Xfの所定のサンプリング周期は、終了周波数d1に対して十分精度の良いサンプリングとなるように指令波形出力制御部43において自動的に設定される。
Returning to FIG. 3, in step S <b> 105, the command waveform
そして、サーボ制御装置3が、入力された指令波形信号Wsに基づいて油圧加振機2を駆動して、テーブル1を加振する(「油圧加振機動作」)。
ステップS106では、応答波形取得部44が、加振によるテーブル1の変位量、テーブルの加速度、加振周波数f、並びに被試験体の所定箇所(着目部位)の変位量及び加速度のデータを取得する。テーブル1の変位量、テーブルの加速度、並びに被試験体の所定箇所(着目部位)の変位量及び加速度のデータは、例えば、指令波形出力制御部43で自動的に設定されたサンプリング周期を用いて、それぞれ変位センサ5、加速度センサ6、変位センサ14、加速度センサ15からの信号をデジタルデータとして取得される。
ちなみに、加振周波数fは、ステップS101において設定された開始周波数c1、終了周波数d1、周波数変化時間Tsから式(1)によって、容易に取得できる。
Then, the servo controller 3 drives the
In step S106, the response
Incidentally, the excitation frequency f can be easily obtained from the start frequency c1, the end frequency d1, and the frequency change time Ts set in step S101 by the equation (1).
ステップS106で取得された前記各種センサからの信号は、指令変位量振幅Xと対応させて記憶部46に記憶されるとともに、応答波形表示処理部48に送られる。応答波形表示処理部48は、前記各種センサからの信号のデジタルデータを波形表示処理し、入出力制御部41を介して表示装置9に変位センサ5、加速度センサ6、変位センサ14、加速度センサ15からの信号波形として時間軸に沿って表示させる。
The signals from the various sensors acquired in step S106 are stored in the
なお、ステップS105における一時記憶された指令波形信号Wsを逐次サーボ制御装置3に入力する(「指令波形Xfの出力制御」)と、ステップS106における、応答波形取得部44が前記した各種データを取得することは、油圧加振機2の動作の間、並行して行われる。
When the command waveform signal Ws temporarily stored in step S105 is sequentially input to the servo control device 3 (“output control of the command waveform Xf”), the response
周波数変化時間Tsが終了すると油圧加振機2の動作はゆっくりと所定の停止動作をする。そして、油圧加振機2の動作の周波数変化時間Tsが終了して所定の遅れ時間が経過すると、つまり、各種データを取得すると、ステップS107に進む。この所定の遅れ時間は、油圧加振機2による被試験体13の加振による振動には当然遅れ時間を伴うためその遅れ時間の間の各センサからの応答データをも取得するためである。ちなみに、この図3、図4のフローチャートの例では、ステップS107〜ステップS110の制御の間は、油圧加振機2の動作は停止している。
ステップS107では、応答波形計算処理部45は、被試験体振動特性計算を行う。
具体的には、ステップS107において、記憶部46に指令変位量振幅Xに対応させて記憶された変位センサ14からデジタルデータに基づいて、指令変位量振幅Xに対する被試験体固有振動数fs、被試験体最大変位量振幅Ymを算出する。
When the frequency change time Ts ends, the operation of the
In step S107, the response waveform
Specifically, in step S107, based on the digital data from the
ステップS107における応答波形計算処理部45での指令変位量振幅Xに対する被試験体固有振動数fs、被試験体最大変位量振幅Ymを算出する詳細な方法を以下に説明する。
指令波形Xfが正弦波の場合は、ステップS104で生成した指令変位量振幅Xを用いる。被試験体固有振動数fsと被試験体最大変位量振幅Ymの計算方法には時間軸データによる方法と周波数軸データによる方法とがあり、ここでは両方の方法を用いる。
A detailed method for calculating the specimen natural frequency fs and the specimen maximum displacement amplitude Ym with respect to the command displacement amplitude X in the response waveform
If the command waveform Xf is a sine wave, the command displacement amount amplitude X generated in step S104 is used. The calculation method of the test object natural frequency fs and the test object maximum displacement amplitude Ym includes a method using time axis data and a method using frequency axis data, and both methods are used here.
時間軸データによる計算では、変位センサ14からの応答変位信号S4(図2参照)に基づく被試験体変位量応答波形Yfの最大値を求め、被試験体最大変位量振幅Ymとする。被試験体最大変位量振幅Ymの時間tmと式(1)から指令波形Xfの周波数を求め、被試験体固有振動数fsとする。
周波数軸データによる計算では、指令波形Xfおよび被試験体変位量応答波形Yfをフーリエ変換する。フーリエ変換された指令波形Xfの値をXfFT、フーリエ変換された被試験体変位量応答波形Yfの値をYfFTとすれば、XfFTは式(2)、YfFTは式(3)で表される。ここでFT(Xf)及びFT(Yf)はフーリエ変換を意味する。
XfFT(s)=FT(Xf) ・・・・・・・・・・・・・・(2)
YfFT(s)=FT(Yf) ・・・・・・・・・・・・・・(3)
In the calculation based on the time axis data, the maximum value of the test object displacement amount response waveform Yf based on the response displacement signal S 4 (see FIG. 2) from the
In the calculation using the frequency axis data, the command waveform Xf and the DUT displacement response waveform Yf are Fourier transformed. Assuming that the value of the Fourier-transformed command waveform Xf is Xf FT and the value of the Fourier-transformed specimen displacement response waveform Yf is Yf FT , Xf FT is expressed by Equation (2), and Yf FT is expressed by Equation (3). expressed. Here, FT (Xf) and FT (Yf) mean Fourier transform.
Xf FT (s) = FT (Xf) (2)
Yf FT (s) = FT (Yf) (3)
サーボ制御装置3から被試験体13までの伝達関数変位量振幅比をGとすれば、Gは式(4)で表される。
G(s)=YfFT(s)/XfFT(s) ・・・・・・・・(4)
サーボ制御装置3から被試験体13までの伝達関数変位量振幅比G(s)の最大値をGmとすると、指令変位量振幅Xに対する被試験体最大変位量振幅Ymは、次式(5)で表される。
Ym=Gm・X ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
そして、伝達関数変位量振幅比G(s)の最大値Gmにおける周波数fを被試験体固有振動数fsとする。
If the transfer function displacement amount amplitude ratio from the servo control device 3 to the device under
G (s) = Yf FT (s) / Xf FT (s) (4)
When the maximum value of the transfer function displacement amount amplitude ratio G (s) from the servo control device 3 to the device under
Ym = Gm · X (5)
The frequency f at the maximum value Gm of the transfer function displacement amount amplitude ratio G (s) is defined as the natural frequency fs of the test object.
ステップS107の後、結合子(A)に従って、図4のステップS108へ進み、応答波形計算処理部45は、指令変位量振幅X、被試験体固有振動数fs、被試験体最大変位量振幅Ymを被試験体振動特性の1組のデータとして、記憶部46に保存する(「被試験体振動特性計算結果を記憶」)。
この記憶するデータの内容例を図7に示す。図7は、指令変位量振幅に対して得られる被試験体振動特性の説明図である。被試験体振動特性のデータのマップ(指令振幅と被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報)51は、欄51aに示すように指令変位量振幅Xに対応させて、欄51bに被試験体固有振動数fs、欄51cに被試験体最大変位量振幅Ymを1つの組のデータとして保存される。データの符号X(指令変位量振幅),fs(被試験体固有振動数),Ym(被試験体最大変位量振幅)に( )内に数字を付加して表記しているのは、指令変位量振幅Xの値をそれぞれ変えて加振を繰り返すことから、その指令変位量振幅Xの値が変わっていることと、その指令変位量振幅Xの値に対応したfs,Ymの値であることを示している。
After step S107, the process proceeds to step S108 of FIG. 4 according to the connector (A), and the response waveform
An example of the contents of the stored data is shown in FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of the vibration characteristics of the DUT obtained with respect to the command displacement amount amplitude. A
ステップS109では、応答波形計算処理部45は、被試験体最大変位量振幅Ymが、ステップS101で設定された終了被試験体変位量振幅e1を超えたか否かをチェックする。被試験体最大変位量振幅Ymが終了被試験体変位量振幅e1を超えた場合(Yes)は、被試験体13の振動特性を取得する振動試験は終了とし、ステップS111へ進むとともに、本振動試験条件設定部47及び入出力制御部41に被試験体振動特性取得の加振が終了したことを通知する。これを受けて、図4のフローチャートでは、省略してあるが入出力制御部41は、表示装置9に被試験体振動特性取得の加振が終了したメッセージを表示する。
In step S109, the response waveform
被試験体最大変位量振幅Ymが終了被試験体変位量振幅e1を超えていない場合(No)は、ステップS110へ進み、指令波形生成部42は、指令変位量振幅Xを更新する(X=X+b1)。その後、結合子(B)に従って、図3のステップS104へ戻る。そして、引き続きステップS104からステップS108までを行い、ステップS109で被試験体最大変位量振幅Ymが終了被試験体変位量振幅e1を超えたか否かをチェックする。
If the DUT maximum displacement amplitude Ym does not exceed the end DUT displacement amplitude e1 (No), the process proceeds to step S110, and the
ステップS108で保存された被試験体振動特性のデータ51は被試験体振動特性を取得するために指令変位量振幅Xを更新して繰り返し加振した回数分保存され、図7に示すような被試験体振動特性のデータ51となる。ここでnは繰り返し回数を示す。
The test object vibration
図4、図5のステップS111以降は、被試験体13の本振動試験(本番の振動試験)を実施する加振制御装置4(図2参照)における制御の流れを示すフローチャートである。
先ず、ステップS111では、被試験体13の本振動試験を実施するため、本振動試験条件設定部47は、ステップS108で記憶部46に保存された被試験体振動特性のデータ51を読み込む(「被試験体振動特性計算結果の読み込み」)。
そして、ステップS112では、本振動試験条件設定部47は、本振動試験条件の設定を行う。具体的には、被試験体目標変位量振幅Ytと、本振動試験において用いる正弦波の加振周波数ftを以下のように設定する。例えば、被試験体目標変位量振幅(被試験体の目標の最大振幅)Ytの値が被試験体最大変位量振幅Ym(1)の値とYm(2)の値の間にある場合、正弦波の加振周波数ftは次式(6)から求められる。
Steps S111 and subsequent steps in FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing a control flow in the vibration control device 4 (see FIG. 2) that performs the main vibration test (the actual vibration test) of the device under
First, in step S111, in order to perform the main vibration test of the device under
In step S112, the vibration test
ft=fs(1)+(Yt−Ym(1))/(Ym(2)−Ym(1))
×(fs(2)−fs(1)) ・・・・・・・・・・・(6)
また、正弦波である指令波形Xftの目標変位量振幅Xtは次式(7)から求められる。
Xt=X(1)+(Yt−Ym(1))/(Ym(2)−Ym(1))
×(X(2)−X(1)) ・・・・・・・・・・・・・(7)
以上で、被試験体13を目標振幅で本振動試験するときに用いる指令波形Xftを生成する条件が設定される。
ft = fs (1) + (Yt−Ym (1)) / (Ym (2) −Ym (1))
× (fs (2) −fs (1)) (6)
Further, the target displacement amount amplitude Xt of the command waveform Xft which is a sine wave is obtained from the following equation (7).
Xt = X (1) + (Yt−Ym (1)) / (Ym (2) −Ym (1))
× (X (2) -X (1)) (7)
As described above, the conditions for generating the command waveform Xft used when the vibration under test of the device under
なお、被試験体目標変位量振幅Ytの値が被試験体最大変位量振幅Ym(1)〜Ym(n)までの範囲の外にある場合は、最寄りの2点のYm(1),Ym(2)の値、又は最寄りの2点のYm(n−1),Ym(n)の値から直線外挿により被試験体目標変位量振幅Ytに対する本振動試験において用いる正弦波である指令波形Xftの加振周波数ftと目標変位量振幅Xtとを設定する。
このとき加振時間も、例えば、所定のプリセット値に設定される。
In addition, when the value of the specimen target displacement amplitude Yt is outside the range of the specimen maximum displacement amplitude Ym (1) to Ym (n), the nearest two points Ym (1), Ym A command waveform which is a sine wave used in the vibration test for the target displacement amplitude Yt of the object under test by linear extrapolation from the value of (2) or the values of Ym (n-1) and Ym (n) at the two nearest points. An Xft excitation frequency ft and a target displacement amplitude Xt are set.
At this time, the vibration time is also set to a predetermined preset value, for example.
ステップS113では、本振動試験条件設定部47は、本振動試験の指令波形Xftの加振周波数ft、目標変位量振幅Xt、加速度振幅、加振時間、並びに、被試験体13の所定箇所(着目部位)の予測計算による変位量振幅を入出力制御部41に送り、表示装置9(図2参照)に表示させる(「本振動試験の指令波形Xftの加振周波数ft、目標変位量振幅Xt、加速度振幅、加振時間、並びに、被試験体の所定箇所の予測計算による変位量振幅を表示」)。
ちなみに、指令波形Xftの加速度振幅は、加振周波数ft、目標変位量振幅Xtの正弦波である指令波形Xftの2次微分を得ることにより容易に算出できる。また、被試験体13の所定箇所(着目部位の)予測計算による変位量振幅は被試験体目標変位量振幅Ytである。
この表示装置9における表示画面では、入力装置10からの入力による修正の入力の受付けが可能となっており、例えば、「確認OK」、「修正入力終了」のアイコンボタンが用意されている。
In step S113, the vibration test
Incidentally, the acceleration amplitude of the command waveform Xft can be easily calculated by obtaining the second derivative of the command waveform Xft, which is a sine wave of the excitation frequency ft and the target displacement amplitude Xt. Moreover, the displacement amount amplitude by the prediction calculation of the predetermined part (part of interest) of the
On the display screen of the
ステップS114では、入出力制御部41は、本振動試験条件の設定がユーザの意図するものを満たし、それで良いかどうかを確認する(「確認OK?」)。「確認OK」のアイコンボタンが押下された場合(Yes)は、結合子(C)に従って、図5のステップS117へ進み、「確認OK」のアイコンボタンが押下されない場合(No)は、ステップS115へ進む。
ステップS115では、入出力制御部41は、本振動試験の指令波形Xftの加振周波数ft、目標変位量振幅Xt、加振時間の修正受付を行う(「入力による修正受付」)。ステップS116では、入出力制御部41は、修正入力終了」のアイコンボタンが押下されたか否か、つまり、修正入力終了か否かをチェックする。修正入力終了の場合(Yes)は、結合子(C)に従って、図5のステップS117へ進み、修正入力終了でない場合(No)は、ステップS115を繰り返す。
ちなみに、前記したステップS101〜S116は、本振動試験(本番の振動試験)のための準備であり、ステップS117〜S120が本振動試験の実行である。
In step S114, the input /
In step S115, the input /
Incidentally, steps S101 to S116 described above are preparations for the main vibration test (actual vibration test), and steps S117 to S120 are execution of the main vibration test.
ステップS117では、指令波形生成部42は、ステップS112〜S115において設定された指令波形Xftの目標変位量振幅Xt、加振周波数ftの条件に基づいて、指令波形Xftを生成する(「本振動試験の指令波形Xftの生成」)。そして、指令波形生成部42は、生成した指令波形Xftを指令波形出力制御部43に出力するとともに、目標変位量振幅Xtを応答波形取得部44に入力する。
ここで、ステップS112〜S117が、特許請求の範囲に記載の「第2の指令波形生成手段」に対応する。
In step S117, the command
Here, steps S112 to S117 correspond to “second command waveform generation means” described in the claims.
そして、ステップS118では、指令波形出力制御部43は、指令波形生成部42から入力された指令波形Xftを、所定のサンプリング周期でサンプリングして、指令波形信号Wsを生成して一時記憶し、一時記憶された指令波形信号Wsを逐次サーボ制御装置3に入力する(「指令波形Xftの出力制御」)。ちなみに、この指令波形出力制御部43での指令波形Xfの所定のサンプリング周期は、加振周波数ftに対して十分精度の良いサンプリングとなるように指令波形出力制御部43において自動的に設定される。
In step S118, the command waveform
そして、サーボ制御装置3が、入力された指令波形信号Wsに基づいて油圧加振機2を駆動して、テーブル1を加振する(「油圧加振機動作」)。
ステップS119では、応答波形取得部44が、加振によるテーブル1の変位量、テーブルの加速度、並びに被試験体の所定箇所(着目部位)の変位量及び加速度のデータを取得する。テーブル1の変位量、テーブルの加速度、並びに被試験体の所定箇所(着目部位)の変位量及び加速度のデータは、例えば、指令波形出力制御部43で自動的に設定されたサンプリング周期を用いて、それぞれ変位センサ5、加速度センサ6、変位センサ14、加速度センサ15からの信号をデジタルデータとして取得される。
ステップS120で取得された前記各種センサからの信号は、目標変位量振幅Xtと対応させて記憶部46に記憶されるとともに、応答波形表示処理部48に送られる。応答波形表示処理部48は、前記各種センサからの信号のデジタルデータを波形表示処理し、入出力制御部41を介して表示装置9に変位センサ5、加速度センサ6、変位センサ14、加速度センサ15からの信号波形として時間軸に沿って表示させるとともに、加振時間が終了した段階で入力装置10からの指令入力に応じてプリンタ(図示せず)からプリント出力させる(「取得されたデータを表示及びプリント出力」)。
Then, the servo controller 3 drives the
In step S119, the response
The signals from the various sensors acquired in step S120 are stored in the
これにより、変位量振幅設定モードによる被試験体13の振動特性(図7参照)の取得と、取得された振動特性に基づく被試験体目標変位量振幅Ytを得る本振動試験が終了する。
This completes the acquisition of the vibration characteristics (see FIG. 7) of the
このような変位量振幅設定モードによる被試験体13の振動特性の取得方法によれば、被試験体13の振動特性を得るための予測計算に非常に時間やコストが掛かったりする複雑な被試験体13に対して容易に、短時間の振動試験を行うだけで被試験体13の振動特性が取得できる。そして、取得された振動特性に基づき被試験体目標変位量振幅Ytを得て、本振動試験の条件を容易に設定できる。
According to the method for acquiring the vibration characteristic of the
従って、従来技術のように本振動試験前に被試験体13を加振させながら、加振周波数や加振時のテーブル1の変位量振幅を変化させて被試験体目標変位量振幅Ytを得ることができる加振条件を、時間を掛けてチューニング設定するという煩わしい作業を軽減又は時間短縮できる。その結果、本振動試験の前に被試験体13を長時間にわたって加振し続けて、被試験体13を変形又は破損させるおそれを回避することができる。
更に、過大な振動を被試験体13に加えるおそれがなく、振動試験を被試験体13の許容変位量振幅の加振で実施できる。本実施形態により、振動試験装置100の運用効率が高まる。
Accordingly, the target object displacement amplitude Yt is obtained by changing the vibration frequency and the displacement amount amplitude of the table 1 at the time of vibration while vibrating the
Furthermore, there is no possibility of applying excessive vibration to the device under
(加速度振幅設定モードにおける加振制御)
次に、加速度振幅設定モードの場合の加振制御装置4の各機能構成ブロックの機能について、図8から図12を参照しながら適宜、図1、図2を参照して説明する。図8から図10は、加振制御装置において指令加速度振幅に対する被試験体振動特性を取得して、本番の振動試験を行う制御の流れを示すフローチャートである。図11は、油圧加振機がテーブルに加える指令波形の説明図であり、(a)は、指令加速度波形の説明図、(b)は、(a)の示す指令加速度波形に対応する指令波形の説明図である。
(Excitation control in acceleration amplitude setting mode)
Next, the function of each functional component block of the vibration control device 4 in the acceleration amplitude setting mode will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate with reference to FIGS. FIG. 8 to FIG. 10 are flowcharts showing the flow of control in which the vibration control device acquires the vibration characteristics of the device under test with respect to the commanded acceleration amplitude and performs the actual vibration test. FIG. 11 is an explanatory diagram of a command waveform applied to the table by the hydraulic exciter, (a) is an explanatory diagram of the command acceleration waveform, and (b) is a command waveform corresponding to the command acceleration waveform shown in (a). It is explanatory drawing of.
ユーザが表示装置9に表示された(1)変位量振幅設定モード、(2)加速度振幅設定モードの選択画面(図示省略)において、入力装置10により加速度振幅設定モードの選択入力を完了し、入出力制御部41からそのモード選択信号Smが指令波形生成部42、指令波形出力制御部43、応答波形取得部44、応答波形計算処理部45、記憶部46、本振動試験条件設定部47、応答波形表示処理部48に出力された後から図8から図10のフローチャートはスタートする。
On the selection screen (not shown) of (1) displacement amount amplitude setting mode and (2) acceleration amplitude setting mode displayed on the
ステップS201では、入出力制御部41は、被試験体振動特性取得条件の設定入力を受付ける(「被試験体振動特性取得条件の設定入力」)。具体的には、入出力制御部41は、加速度振幅設定モードの被試験体振動特性取得条件の入力画面(図示せず)を表示装置9に表示して、被試験体振動特性取得条件の設定入力として、開始加振加速度振幅a2、加振加速度振幅増加量b2、開始周波数c2、終了周波数d2、周波数変化時間Ts、終了被試験体加速度振幅e2の設定入力を受付ける。ちなみに、この入力画面には、入力完了のアイコンボタンが少なくとも用意されている。
In step S <b> 201, the input /
ステップS202では、入出力制御部41は、入力された前記した被試験体振動特性取得条件の設定入力を表示装置9に表示し、入力完了か否かをチェックする。ユーザが入力完了したか否かのチェックは、例えば、入力完了のアイコンボタンがマウス等でクリックされた後、入力漏れが無いかどうかを入出力制御部41がチェックして判定する。入力漏れがある場合(No)は、入力が完了していないとして、ステップS201に戻り、入力が完了している場合(Yes)は、ステップS203へ進む。
また、ステップS202でYesの場合、図2で矢印が省略されているが、入出力制御部41は、ステップS201において取得された開始加振加速度振幅a2、加振加速度振幅増加量b2、開始周波数c2、終了周波数d2、周波数変化時間Ts、終了被試験体加速度振幅e2の設定入力のデータを指令波形生成部42及び応答波形計算処理部45に入力する。
In step S <b> 202, the input /
In the case of Yes in step S202, the arrow is omitted in FIG. 2, but the input /
ステップS203では、指令波形生成部42は、指令加速度波形Xfaの指令加速度振幅(指令振幅)Xaとして、ステップS201において取得された開始加振加速度振幅a2とする(「Xa=a2」)。
次いで、ステップS204Aでは、指令波形生成部42は、ステップS201において取得された開始周波数c2、終了周波数d2、周波数変化時間Tsに基づいて、指令加速度波形Xfaを生成する(「指令加速度振幅Xaに対応する周波数変化の指令加速度波形Xfaの生成」)。そして、指令波形生成部42は、指令加速度振幅Xaを応答波形取得部44に、指令加速度波形Xfaを応答波形計算処理部45に入力する。
In step S203, the command
Next, in step S204A, the
具体的に説明すると、指令波形生成部42は、指令波形Xfを生成する元になる指令加速度波形Xfaとしては、正弦波を用い、図11の(a)に示すように正弦波の振幅を指令加速度振幅Xaとし、加振周波数fを開始周波数c2から終了周波数d2まで一定の割合で変化させたものとする。例えば、加振開始後の時間をt、開始周波数c2から終了周波数d2まで変化する周波数変化時間をTsとすれば、時間tにおける加振周波数f(t)は、次式(8)で表される。
f(t)=c2+(d2−c2)t/Ts ・・・・・・・・(8)
ちなみに、図11の(a)では、模式的に分かり易いように、例えば、加振によるテーブル1の加振加速度が、正弦波の半周期、つまり、1/2・Tn(n=1〜5)ごとに周波数が変化するように表示し、正弦波の半周期ごとに周波数の異なる正弦波が滑らかに接続するように整形された指令加速度波形Xfaとし、T1>T2>T3>T4>T5と表示してある。しかし、指令加速度波形Xfaはこのような加振周波数f(t)の離散的な変化に制限されるものではなく、連続的に正弦波の周波数を変化させるものでも良い。従って、指令加速度波形Xfaは、厳密には、所定の時間幅で正弦波の形状をしている必要はない。
More specifically, the
f (t) = c2 + (d2-c2) t / Ts (8)
Incidentally, in FIG. 11A, for example, for easy understanding, for example, the excitation acceleration of the table 1 by excitation is a half cycle of a sine wave, that is, 1/2 · T n (n = 1 to 1). The command acceleration waveform Xfa is displayed so that the frequency changes every 5), and sine waves having different frequencies are smoothly connected every half cycle of the sine wave, and T 1 > T 2 > T 3 > T 4 > T 5 is displayed. However, the command acceleration waveform Xfa is not limited to such a discrete change of the excitation frequency f (t), and may be one that continuously changes the frequency of the sine wave. Therefore, strictly speaking, the command acceleration waveform Xfa does not need to have a sine wave shape with a predetermined time width.
ステップS204Bでは、指令波形生成部42は、ステップS204Aにおいて生成された指令加速度波形Xfaを2重時間積分することによって指令波形Xfを生成する(「指令加速度波形Xfaの指令波形Xfへの変換生成」)。
指令加速度波形Xfaの2重時間積分である指令波形Xfは、図11の(b)のようになる。図11の(a)に示したように指令加速度波形Xfaが模式的に正弦波の半周期ごとにその指令加速度振幅Xaを一定とし、正弦波が滑らかに接続するように整形されたものの場合でも、変位量の波形である指令波形Xfの振幅は、X1>X2>X3>X4>X5となる。そして、指令波形生成部42は、生成した指令波形Xfを指令波形出力制御部43に出力する。
ここで、ステップS204A,S204Bが、特許請求の範囲に記載の「第1の指令波形生成手段」に対応する。
In step S204B, the command
A command waveform Xf that is a double time integration of the command acceleration waveform Xfa is as shown in FIG. Even in the case where the command acceleration waveform Xfa is schematically shaped so that the command acceleration amplitude Xa is constant for every half cycle of the sine wave and the sine wave is smoothly connected as shown in FIG. The amplitude of the command waveform Xf, which is a displacement amount waveform, is X 1 > X 2 > X 3 > X 4 > X 5 . Then, the command
Here, steps S204A and S204B correspond to “first command waveform generation means” described in the claims.
図8に戻って、ステップS205では、指令波形出力制御部43は、指令波形生成部42から入力された指令波形Xfを、所定のサンプリング周期でサンプリングして、指令波形信号Wsを生成して一時記憶し、一時記憶された指令波形信号Wsを逐次サーボ制御装置3に入力する(「指令波形Xfの出力制御」)。ちなみに、この指令波形出力制御部43での指令波形Xfの所定のサンプリング周期は、終了周波数d2に対して十分精度の良いサンプリングとなるように指令波形出力制御部43において自動的に設定される。
Returning to FIG. 8, in step S205, the command waveform
そして、サーボ制御装置3が、入力された指令波形信号Wsに基づいて油圧加振機2を駆動して、テーブル1を加振する(「油圧加振機動作」)。
ステップS206では、応答波形取得部44が、加振によるテーブル1の変位量、テーブルの加速度、加振周波数f、並びに被試験体の所定箇所(着目部位)の変位量及び加速度のデータを取得する。テーブル1の変位量、テーブルの加速度、並びに被試験体の所定箇所(着目部位)の変位量及び加速度のデータは、例えば、指令波形出力制御部43で自動的に設定されたサンプリング周期を用いて、それぞれ変位センサ5、加速度センサ6、変位センサ14、加速度センサ15からの信号をデジタルデータとして取得される。
ちなみに、加振周波数fは、ステップS201において設定された開始周波数c2、終了周波数d2、周波数変化時間Tsから式(8)によって、容易に取得できる。
Then, the servo controller 3 drives the
In step S206, the response
Incidentally, the excitation frequency f can be easily obtained from the start frequency c2, the end frequency d2, and the frequency change time Ts set in step S201 by the equation (8).
ステップS206で取得された前記各種センサからの信号は、指令加速度振幅Xaと対応させて記憶部46に記憶されるとともに、応答波形表示処理部48に送られる。応答波形表示処理部48は、前記各種センサからの信号のデジタルデータを波形表示処理し、入出力制御部41を介して表示装置9に変位センサ5、加速度センサ6、変位センサ14、加速度センサ15からの信号波形として時間軸に沿って表示させる。
The signals from the various sensors acquired in step S206 are stored in the
なお、ステップS205において一時記憶された指令波形信号Wsを逐次サーボ制御装置3に入力する(「指令波形Xfの出力制御」)と、ステップS206における、応答波形取得部44が前記した各種データを取得することは、油圧加振機動作の間、並行して行われる。
When the command waveform signal Ws temporarily stored in step S205 is sequentially input to the servo control device 3 (“output control of the command waveform Xf”), the response
周波数変化時間Tsが終了すると油圧加振機2の動作はゆっくりと所定の停止動作をする。そして、油圧加振機2の動作の周波数変化時間Tsが終了して所定の遅れ時間が経過すると、つまり、各種データを取得すると、ステップS207に進む。この所定の遅れ時間は、油圧加振機2による被試験体13の加振による振動には当然遅れ時間を伴うためその遅れ時間の間の各センサからの応答データをも取得するためである。ちなみに、この図8、図9のフローチャートの例では、ステップS207〜ステップS210の制御の間は、油圧加振機2の動作は停止している。
ステップS207では、応答波形計算処理部45は、被試験体振動特性計算を行う。
具体的には、ステップS207において、記憶部46に指令加速度振幅Xaに対応させて記憶された加速度センサ15からデジタルデータに基づいて、指令加速度振幅Xaに対する被試験体13の固有振動数fs、被試験体最大加速度振幅Yamを算出する。
When the frequency change time Ts ends, the operation of the
In step S207, the response waveform
Specifically, in step S207, based on the digital data from the
ステップS207における応答波形計算処理部45での指令加速度振幅Xaに対する被試験体固有振動数fs、被試験体最大加速度振幅Yamを算出する詳細な方法を以下に説明する。
指令波形Xfが正弦波の場合は、ステップS204Aで生成した指令加速度波形Xfaの指令加速度振幅Xaを用いる。被試験体固有振動数fsと被試験体最大加速度振幅Yamの計算方法には時間軸データによる方法と周波数軸データによる方法とがあり、ここでは両方の方法を用いる。
A detailed method for calculating the test object natural frequency fs and the test object maximum acceleration amplitude Yam in the response waveform
When the command waveform Xf is a sine wave, the command acceleration amplitude Xa of the command acceleration waveform Xfa generated in step S204A is used. There are two methods for calculating the natural frequency fs of the test object and the maximum acceleration amplitude Yam of the test object, using the time axis data and the frequency axis data. Both methods are used here.
時間軸データによる計算では、加速度センサ15からの応答加速度信号S5(図2参照)に基づく被試験体加速度応答波形Yfaの最大値を求め、被試験体最大加速度振幅Yamとする。被試験体最大加速度振幅Yamの時間tamと式(8)から指令波形Xfの周波数を求め、被試験体固有振動数fsとする。
周波数軸データによる計算では、指令加速度波形Xfaおよび被試験体加速度応答波形Yfaをフーリエ変換する。フーリエ変換された指令加速度波形Xfaの値をXfaFT、フーリエ変換された被試験体加速度応答波形Yfaの値をYfaFTとすれば、XfaFTは式(9)、YfaFTは式(10)で表される。ここでFT(Xfa)及びFT(Yfa)はフーリエ変換を意味する。
XfaFT(s)=FT(Xfa) ・・・・・・・・・・・・(9)
YfaFT(s)=FT(Yfa) ・・・・・・・・・・・・(10)
In the calculation based on the time axis data, the maximum value of the test object acceleration response waveform Yfa based on the response acceleration signal S 5 (see FIG. 2) from the
In the calculation based on the frequency axis data, the command acceleration waveform Xfa and the DUT acceleration response waveform Yfa are Fourier transformed. Assuming that the value of the Fourier-transformed command acceleration waveform Xfa is Xfa FT and the value of the Fourier-transformed object acceleration response waveform Yfa is Yfa FT , Xfa FT is expressed by equation (9), and Yfa FT is expressed by equation (10). expressed. Here, FT (Xfa) and FT (Yfa) mean Fourier transform.
Xfa FT (s) = FT (Xfa) (9)
Yfa FT (s) = FT (Yfa) (10)
サーボ制御装置3から被試験体13までの伝達関数加速度振幅比をGaとすれば、Gaは式(11)で表される。
Ga(s)=YfaFT(s)/XfaFT(s) ・・・・・・(11)
サーボ制御装置3から被試験体13までの伝達関数加速度振幅比Ga(s)の最大値をGamとすると、指令加速度振幅Xaに対する被試験体最大加速度振幅Yamは、次式(12)で表される。
Yam=Gam・Xa ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(12)
そして、伝達関数加速度振幅比Ga(s)の最大値Gamにおける周波数fを被試験体固有振動数fsとする。
If the transfer function acceleration amplitude ratio from the servo control device 3 to the device under
Ga (s) = Yfa FT (s) / Xfa FT (s) (11)
When the maximum value of the transfer function acceleration amplitude ratio Ga (s) from the servo control device 3 to the device under
Yam = Gam · Xa (12)
The frequency f at the maximum value Gam of the transfer function acceleration amplitude ratio Ga (s) is defined as the natural frequency fs of the test object.
ステップS207の後、結合子(D)に従って、図9のステップS208へ進み、応答波形計算処理部45は、指令加速度振幅Xa、被試験体固有振動数fs、被試験体最大加速度振幅Yamを被試験体振動特性の1組のデータとして、記憶部46に保存する(「被試験体振動特性計算結果を記憶」)。
この記憶するデータの内容例を図12に示す。図12は、指令加速度振幅に対して得られる被試験体振動特性の説明図である。被試験体振動特性のデータのマップ(指令振幅と被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報)53は、欄53aに示すように指令加速度振幅Xaに対応させて、欄53bに被試験体固有振動数fs、欄53cに被試験体最大加速度振幅Yamを1つの組のデータとして保存される。データの符号Xa(指令加速度振幅)、fs(被試験体固有振動数)、Yam(被試験体最大加速度振幅)に( )内に数字を付加して表記しているのは、指令加速度振幅Xaの値をそれぞれ変えて加振を繰り返することから、その指令加速度振幅Xaの値が変わっていることと、その指令加速度振幅Xaの値に対応したfs,Yamの値であることを示している。
After step S207, the process proceeds to step S208 of FIG. 9 according to the connector (D), and the response waveform
An example of the contents of the stored data is shown in FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of the vibration characteristics of the DUT obtained with respect to the command acceleration amplitude. A
ステップS209では、応答波形計算処理部45は、被試験体最大加速度振幅Yamが、ステップS201で設定された終了被試験体加速度振幅e2を超えたか否かをチェックする。被試験体最大加速度振幅Yamが終了被試験体加速度振幅e2を超えた場合(Yes)は、被試験体13の振動特性を取得する振動試験は終了とし、ステップS211へ進むとともに、本振動試験条件設定部47及び入出力制御部41に被試験体振動特性取得の加振が終了したことを通知する。これを受けて、図9のフローチャートでは、省略してあるが入出力制御部41は、表示装置9に被試験体振動特性取得の加振が終了したメッセージを表示する。
In step S209, the response waveform
被試験体最大加速度振幅Yamが終了被試験体加速度振幅e2を超えていない場合(No)は、ステップS210へ進み、指令波形生成部42は、指令加速度振幅Xaを更新する(Xa=Xa+b2)。その後、結合子(E)に従って、図8のステップS204Aへ戻る。そして、引き続きステップS204AからステップS208までを行い、ステップS209で被試験体最大加速度振幅Yamが終了被試験体加速度振幅e2を超えたか否かをチェックする。
If the DUT maximum acceleration amplitude Ya does not exceed the end DUT acceleration amplitude e2 (No), the process proceeds to step S210, and the
ステップS208で保存された被試験体振動特性のデータ53は被試験体振動特性を取得するために指令加速度振幅Xaを更新して繰り返し加振した回数分保存され、図12に示すような被試験体振動特性のデータ53となる。ここでnは繰り返し回数を示す。
The test object vibration
図9、図10のステップS211以降は、被試験体13の本振動試験(本番の振動試験)を実施する加振制御装置4(図2参照)における制御の流れを示すフローチャートである。
先ず、ステップS211では、被試験体13の本振動試験を実施するため、本振動試験条件設定部47は、ステップS208で記憶部46に保存された被試験体振動特性のデータ53を読み込む(「被試験体振動特性計算結果の読み込み」)。
そして、ステップS212では、本振動試験条件設定部47は、本振動試験条件の設定を行う。具体的には、被試験体13の目標加速度振幅Yatと、本振動試験において用いる正弦波の加振周波数ftを以下のように設定する。例えば、被試験体13の目標加速度振幅Yatの値が被試験体最大加速度振幅Yam(1)の値とYam(2)の値の間にある場合、正弦波の加振周波数ftは次式(13)から求められる。
Steps S211 and subsequent steps in FIG. 9 and FIG. 10 are flowcharts showing a control flow in the vibration control device 4 (see FIG. 2) that performs the main vibration test (the actual vibration test) of the
First, in step S211, in order to perform the main vibration test of the
In step S212, the vibration test
ft=fs(1)+(Yat−Yam(1))/(Yam(2)−Yam(1))
×(fs(2)−fs(1)) ・・・・・・・・(13)
また、正弦波である指令加速度波形Xfatの目標加速度振幅Xatは次式(14)から求められる。
Xat=Xa(1)+(Yat−Yam(1))/(Yam(2)−Yam(1))
×(Xa(2)−Xa(1)) ・・・・・・・・・・・・・・・(14)
以上で、被試験体13を目標加速度振幅Xatで本振動試験するときに用いる指令加速度波形Xfatを生成する条件が設定される。
ft = fs (1) + (Yat−Yam (1)) / (Yam (2) −Yam (1))
× (fs (2) −fs (1)) (13)
Further, the target acceleration amplitude Xat of the command acceleration waveform Xfat that is a sine wave is obtained from the following equation (14).
Xat = Xa (1) + (Yat−Yam (1)) / (Yam (2) −Yam (1))
× (Xa (2) -Xa (1)) (14)
As described above, the conditions for generating the command acceleration waveform Xfat to be used when the device under
なお、被試験体13の目標加速度振幅Yatの値が被試験体最大加速度振幅Yam(1)〜Yam(n)までの範囲の外にある場合は、最寄りの2点のYam(1),Yam(2)の値、又は最寄りの2点のYam(n−1),Yam(n)の値から直線外挿により被試験体13の目標加速度振幅Yatに対する本振動試験において用いる正弦波である指令加速度波形Xfatの加振周波数ftと目標加速度振幅Xatとを設定する。
このとき加振時間も、例えば、所定のプリセット値に設定される。
If the value of the target acceleration amplitude Yat of the device under
At this time, the vibration time is also set to a predetermined preset value, for example.
ステップS213では、本振動試験条件設定部47は、本振動試験の指令波形Xftの加振周波数ft、変位量振幅Xt、目標加速度振幅Xat、加振時間、並びに、被試験体13の所定箇所(着目部位)の予測計算による加速度振幅Yatを入出力制御部41に送り、表示装置9(図2参照)に表示させる(「本振動試験の指令波形Xftの加振周波数ft、変位量振幅Xt、目標加速度振幅Xat、加振時間、並びに、被試験体13の所定箇所予の測計算による加速度振幅Yatを表示」)。
ちなみに、本振動試験条件設定部47は、指令加速度波形Xfatを、目標加速度振幅Xatと、加振周波数ftを用いて2重時間積分をすることによって、目標変位量振幅Xtの正弦波である指令波形Xftを算出する。また、被試験体13の所定箇所(着目部位の)予測計算による加速度振幅は被試験体13の目標加速度振幅Yatである。
この表示装置9における表示画面では、入力装置10からの入力による修正の入力の受付けが可能となっており、例えば、「確認OK」、「修正入力終了」のアイコンボタンが用意されている。
In step S213, the vibration test
Incidentally, the vibration test
On the display screen of the
ステップS214では、入出力制御部41は、本振動試験条件の設定がユーザの意図するものを満たし、それで良いかどうかを確認する(「確認OK?」)。「確認OK」のアイコンボタンが押下された場合(Yes)は、結合子(F)に従って、図10のステップS217へ進み、「確認OK」のアイコンボタンが押下されない場合(No)は、ステップS215へ進む。
ステップS215では、入出力制御部41は、本振動試験の指令加速度波形Xfatの加振周波数ft、目標加速度振幅Xat、加振時間の修正受付を行う(「入力による修正受付」)。ステップS216では、入出力制御部41は、修正入力終了」のアイコンボタンが押下されたか否か、つまり、修正入力終了か否かをチェックする。修正入力終了の場合(Yes)は、結合子(F)に従って、図10のステップS217へ進み、修正入力終了でない場合(No)は、ステップS215を繰り返す。
ちなみに、前記したステップS201〜S216は、本振動試験(本番の振動試験)のための準備であり、ステップS217〜S220が本振動試験の実行である。
In step S214, the input /
In step S215, the input /
Incidentally, steps S201 to S216 described above are preparations for the main vibration test (actual vibration test), and steps S217 to S220 are execution of the main vibration test.
ステップS217では、指令波形生成部42は、ステップS212〜S215において設定された指令加速度波形Xfatの目標加速度振幅Xat、加振周波数ftの条件に基づいて、指令波形Xftを生成する(「本振動試験の指令波形Xftの生成」)。この指令波形Xftは、指令加速度波形Xfatを2重時間積分することによって容易に得られる。そして、指令波形生成部42は、生成した指令波形Xftを指令波形出力制御部43に出力するとともに、目標加速度振幅Xatを応答波形取得部に44に入力する。
ここで、ステップS212〜S217が、特許請求の範囲に記載の「第2の指令波形生成手段」に対応する。
In step S217, the command
Here, steps S212 to S217 correspond to “second command waveform generation means” recited in the claims.
そして、ステップS218では、指令波形出力制御部43は、指令波形生成部42から入力された指令波形Xftを、所定のサンプリング周期でサンプリングして、指令波形信号Wsを生成して一時記憶し、一時記憶された指令波形信号Wsを逐次サーボ制御装置3に入力する(「指令波形Xftの出力制御」)。ちなみに、この指令波形出力制御部43での指令波形Xfの所定のサンプリング周期は、加振周波数ftに対して十分精度の良いサンプリングとなるように指令波形出力制御部43において自動的に設定される。
In step S218, the command waveform
そして、サーボ制御装置3が、入力された指令波形信号Wsに基づいて油圧加振機2を駆動して、テーブル1を加振する(「油圧加振機動作」)。
ステップS219では、応答波形取得部44が、加振によるテーブル1の変位量、テーブルの加速度、並びに被試験体の所定箇所(着目部位)の変位量及び加速度のデータを取得する。テーブル1の変位量、テーブルの加速度、並びに被試験体の所定箇所(着目部位)の変位量及び加速度のデータは、例えば、指令波形出力制御部43で自動的に設定されたサンプリング周期を用いて、それぞれ変位センサ5、加速度センサ6、変位センサ14、加速度センサ15からの信号をデジタルデータとして取得される。
ステップS220で取得された前記各種センサからの信号は、目標加速度振幅Xatと対応させて記憶部46に記憶されるとともに、応答波形表示処理部48に送られる。応答波形表示処理部48は、前記各種センサからの信号のデジタルデータを波形表示処理し、入出力制御部41を介して表示装置9に変位センサ5、加速度センサ6、変位センサ14、加速度センサ15からの信号波形として時間軸に沿って表示させるとともに、加振時間が終了した段階で入力装置10からの指令入力に応じてプリンタ(図示せず)からプリント出力させる(「取得されたデータを表示及びプリント出力」)。
Then, the servo controller 3 drives the
In step S219, the response
The signals from the various sensors acquired in step S220 are stored in the
これにより、加速度振幅設定モードによる被試験体13の振動特性(図12参照)の取得と、取得された振動特性に基づく被試験体13の目標加速度振幅Yatを得る本振動試験が終了する。
As a result, the vibration characteristics (see FIG. 12) of the device under
このような加速度振幅設定モードによる被試験体13の振動特性の取得方法によれば、被試験体13の振動特性を得るための予測計算に非常に時間やコストが掛かったりする複雑な被試験体13に対して容易に、短時間の振動試験を行うだけで被試験体13の振動特性が取得できる。そして、取得された振動特性に基づき被試験体13の目標加速度振幅Yatを得て、本振動試験の条件を容易に設定できる。
According to the method for acquiring the vibration characteristics of the device under
従って、従来技術のように本振動試験前に被試験体13を加振させながら、加振周波数や加振時のテーブル1の変位量振幅を変化させて被試験体13の目標加速度振幅Yatを得ることができる加振条件を、時間を掛けてチューニング設定するという煩わしい作業を軽減又は時間短縮できる。その結果、本振動試験の前に被試験体13を長時間にわたって加振し続けて、被試験体13を変形又は破損させるおそれを回避することができる。
更に、過大な振動を被試験体に加えるおそれがなく、振動試験を被試験体13の許容加速度振幅の加振で実施できる。本実施形態により、振動試験装置100の運用効率が高まる。
Accordingly, the target acceleration amplitude Yat of the
Furthermore, there is no fear of applying excessive vibration to the device under test, and the vibration test can be performed by exciting the allowable acceleration amplitude of the device under
なお、本実施形態の振動試験装置100は、一方向(図1において左右方向)に加振するものを例に示したが、被試験体13を上下方向に加振できるものであっても良く、また被試験体13を水平方向に一方向と上下方向との複数方向、又は、水平方向に二方向と上下方向とに加振できるものでも良い。更に、油圧加振機2の据え付け方も図1以外の方法、例えば、基礎8(図1参照)に埋め込む代わりに剛性の高いフレームを設けてそれに固定する方法でも良い。加振機も油圧加振機を例としたが、電磁加振機等の他の種類の加振機でもよい。
また、本実施形態では、応答波形取得部44(図2参照)、被試験体13の応答波形計算処理部45(図2参照)や本振動試験条件設定部47(図2参照)の機能を加振制御装置4に設けているが、加振制御装置4と通信可能に接続されたコンピュータ等でこれらの機能を処理するようにしても良い。その場合、加振制御装置4とサーボ制御装置3とを一体化した制御装置としても良い。
In addition, although the vibration test apparatus 100 of the present embodiment has been illustrated as an example that vibrates in one direction (left-right direction in FIG. 1), it may be one that can vibrate the device under
In this embodiment, the functions of the response waveform acquisition unit 44 (see FIG. 2), the response waveform calculation processing unit 45 (see FIG. 2) of the device under
1 テーブル
2 油圧加振機(加振機)
2a 駆動部
3 サーボ制御装置
4 加振制御装置
5 変位センサ(制御用センサ、テーブル応答センサ、第2の変位センサ)
6 加速度センサ(テーブル応答センサ、第2の加速度センサ)
7 軸受
8 基礎
9 表示装置
10 入力装置(入力手段)
11 荷重センサ(制御用センサ)
12A,12B 圧力センサ(制御用センサ)
13 被試験体
14 変位センサ(被試験体応答センサ、第1の変位センサ)
15 加速度センサ(被試験体応答センサ、第1の加速度センサ)
41 入出力制御部
42 指令波形生成部(第1の指令波形生成手段、第1の指令波形生成手段)
43 指令波形出力制御部(制御出力手段)
44 応答波形取得部
45 応答波形計算処理部(振動特性演算手段)
46 記憶部(記憶手段)
47 本振動試験条件設定部(第2の指令波形生成手段)
48 応答波形表示処理部
51,53 マップ
100 振動試験装置
a1 開始加振変位量振幅
a2 開始加振加速度振幅
b1 加振変位量振幅増加量
b2 加振加速度振幅増加量
c1,c2 開始周波数
d1,d2 終了周波数
e1 終了被試験体変位量振幅
e2 終了被試験体加速度振幅
f 加振周波数
fs 被試験体固有振動数
ft 加振周波数
G 伝達関数変位量振幅比
Ga 伝達関数加速度振幅比
Ws 指令波形信号(加振指令信号)
X 指令変位量振幅(指令振幅)
Xf 指令波形
Xt 目標変位量振幅
Xa 指令加速度振幅(指令振幅)
Xft 本振動試験の指令波形
Xfa 指令加速度波形
Xat 目標加速度振幅
Xfat 指令加速度波形
Ym 被試験体最大変位量振幅
Yf 被試験体変位量応答波形
Yt 被試験体目標変位量振幅(被試験体の目標の最大振幅)
Yfa 被試験体加速度応答波形
Yam 被試験体最大加速度振幅
Yat 目標加速度振幅(被試験体の目標の最大振幅)
1 Table 2 Hydraulic shaker (vibrator)
2a Drive unit 3 Servo control device 4
6 Acceleration sensor (table response sensor, second acceleration sensor)
7 Bearing 8
11 Load sensor (control sensor)
12A, 12B Pressure sensor (control sensor)
13
15 Acceleration sensor (DUT response sensor, first acceleration sensor)
41 Input /
43 Command waveform output control section (control output means)
44 Response
46 storage unit (storage means)
47 Vibration test condition setting unit (second command waveform generating means)
48 Response waveform
X Command displacement amplitude (command amplitude)
Xf command waveform Xt target displacement amplitude Xa command acceleration amplitude (command amplitude)
Xft Command waveform of this vibration test Xfa Command acceleration waveform Xat Target acceleration amplitude Xfat Command acceleration waveform Ym Maximum displacement amplitude of test object Yf Displacement response waveform of test object Yt Target displacement amplitude of test object (target target amplitude of test object) Maximum amplitude)
Yfa DUT acceleration response waveform Yam DUT maximum acceleration amplitude Yat Target acceleration amplitude (maximum target amplitude of DUT)
Claims (11)
前記加振制御装置は、
少なくとも前記指令波形の生成のための振動の変位量の振幅又は振動の加速度の振幅のいずれかである指令振幅の入力を受付ける入力手段と、
前記入力手段から入力された前記指令振幅に基づいて前記指令波形を生成する第1の指令波形生成手段と、
前記第1の指令波形生成手段において生成された前記指令波形に基づいて、前記サーボ制御装置に前記指令波形を加振指令信号として出力する制御出力手段と、
前記サーボ制御装置が前記加振指令信号に応じて前記加振機を作動させた際に、前記第1の指令波形生成手段で生成された前記指令波形の前記指令振幅と、前記被試験体応答センサからの信号と、を取得するとともに、前記指令振幅に対する前記被試験体の固有振動数を演算並びに前記被試験体の変位量及び加速度の少なくともいずれかの最大振幅を演算する振動特性演算手段と、
前記入力手段から入力された前記指令振幅に対応させて、前記振動特性演算手段において演算された前記被試験体の固有振動数及び最大振幅を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数組の前記指令振幅と、前記被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報を参照して、前記入力手段から入力された本番の振動試験の際の前記被試験体の目標の最大振幅を得るように、本番の振動試験の際の前記指令振幅とそれに対応する前記指令波形とを生成し、前記制御出力手段に前記加振指令信号として出力する第2の指令波形生成手段と、を有し、
前記制御出力手段が前記第2の指令波形生成手段から出力された前記指令波形を前記サーボ制御装置に加振指令信号として出力し、前記加振機を作動させて本番の振動試験を行わせるとともに、
前記サーボ制御装置が、前記複数の制御用センサ及びテーブル応答センサからの信号に基づいて前記加振機が前記制御出力手段から出力された前記指令波形の振動を前記テーブルに加えるようにフィードバック制御することを特徴とする振動試験装置。 A table on which the device under test is mounted, a vibration exciter that excites the table, a servo control device that controls the vibration exciter, and an excitation control that outputs a command waveform to the servo control device as a vibration command signal An apparatus, a plurality of control sensors for detecting the displacement and pressure of the shaker, a load applied to the table from the shaker, and a table response for detecting at least one of the displacement and acceleration of the table In a vibration test apparatus including a sensor and a test object response sensor that detects at least one of a displacement amount and acceleration of the test object,
The vibration control device includes:
An input means for receiving an input of a command amplitude which is at least one of an amplitude of a vibration displacement amount and an amplitude of a vibration acceleration for generating the command waveform;
First command waveform generating means for generating the command waveform based on the command amplitude input from the input means;
Control output means for outputting the command waveform as an excitation command signal to the servo control device based on the command waveform generated by the first command waveform generating means;
When the servo control device operates the vibration exciter in response to the vibration command signal, the command amplitude of the command waveform generated by the first command waveform generation means, and the DUT response Vibration characteristic calculating means for obtaining a signal from a sensor, calculating a natural frequency of the device under test with respect to the command amplitude, and calculating a maximum amplitude of at least one of a displacement amount and acceleration of the device under test; ,
Storage means for storing the natural frequency and maximum amplitude of the device under test calculated in the vibration characteristic calculation means in correspondence with the command amplitude input from the input means;
When performing a real vibration test input from the input means with reference to information on the correspondence relationship between the command amplitudes stored in the storage means and the natural frequency and maximum amplitude of the device under test. In order to obtain the target maximum amplitude of the device under test, the command amplitude in the actual vibration test and the command waveform corresponding thereto are generated and output to the control output means as the vibration command signal Second command waveform generation means,
The control output means outputs the command waveform output from the second command waveform generating means to the servo control device as an excitation command signal, and activates the shaker to perform a real vibration test. ,
The servo control device performs feedback control so that the vibration of the command waveform output from the control output unit is applied to the table based on signals from the plurality of control sensors and a table response sensor. A vibration test apparatus characterized by that.
前記加振制御装置は、入力手段、第1の指令波形生成手段、制御出力手段、振動特性演算手段、記憶手段、第2の指令波形生成手段を有し、
前記入力手段から少なくとも前記指令波形の生成のための振動の変位量の振幅及び振動の加速度の振幅のいずれかである指令振幅の入力を受付け、
前記第1の指令波形生成手段は、前記入力手段から入力された前記指令振幅に基づいて前記指令波形を生成し、
前記制御出力手段は、前記第1の指令波形生成手段において生成された前記指令波形に基づいて、前記サーボ制御装置に前記指令波形を加振指令信号として出力し、
前記振動特性演算手段は、前記サーボ制御装置が前記加振指令信号に応じて前記加振機を作動させた際に、前記第1の指令波形生成手段で生成された前記指令波形の前記指令振幅と、前記被試験体応答センサからの信号と、を取得するとともに、前記指令振幅に対する前記被試験体の固有振動数を演算並びに前記被試験体の変位量及び加速度の少なくともいずれかの最大振幅を演算し、更に、前記入力手段から入力された前記指令振幅に対応させて、前記振動特性演算手段において演算された前記被試験体の固有振動数及び最大振幅を前記記憶手段に記憶させ、
前記第2の指令波形生成手段は、前記記憶手段に記憶された複数組の前記指令振幅と前記被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報を参照して、前記入力手段から入力された本番の振動試験の際の前記被試験体の目標の最大振幅を得るように、本番の振動試験の際の前記指令振幅とそれに対応する前記指令波形とを生成し、前記制御出力手段に前記加振指令信号として出力し、
前記制御出力手段が前記第2の指令波形生成手段から出力された前記指令波形を前記サーボ制御装置に加振指令信号として出力し、前記加振機を作動させて本番の振動試験を行わせるとともに、
前記サーボ制御装置が、前記複数の制御用センサ及びテーブル応答センサからの信号に基づいて前記加振機が前記制御出力手段から出力された前記指令波形の振動を前記テーブルに加えるようにフィードバック制御することを特徴とする振動試験装置における制御方法。 A table on which the device under test is mounted, a vibration exciter that excites the table, a servo control device that controls the vibration exciter, and an excitation control that outputs a command waveform to the servo control device as a vibration command signal An apparatus, a plurality of control sensors for detecting the displacement and pressure of the shaker, a load applied to the table from the shaker, and a table response for detecting at least one of the displacement and acceleration of the table A control method in a vibration test apparatus comprising: a sensor; and a test object response sensor that detects at least one of a displacement amount and acceleration of the test object,
The excitation control device has input means, first command waveform generation means, control output means, vibration characteristic calculation means, storage means, and second command waveform generation means,
Receiving an input of a command amplitude that is at least one of an amplitude of vibration displacement and an amplitude of vibration acceleration for generating the command waveform from the input means;
The first command waveform generating means generates the command waveform based on the command amplitude input from the input means,
The control output means outputs the command waveform as an excitation command signal to the servo control device based on the command waveform generated by the first command waveform generation means,
The vibration characteristic calculation means is configured to reduce the command amplitude of the command waveform generated by the first command waveform generation means when the servo controller operates the vibration exciter according to the vibration command signal. And a signal from the device under test response sensor, calculating a natural frequency of the device under test with respect to the command amplitude, and calculating a maximum amplitude of at least one of the displacement amount and acceleration of the device under test. Further, the storage means stores the natural frequency and the maximum amplitude of the device under test calculated by the vibration characteristic calculation means in correspondence with the command amplitude input from the input means,
The second command waveform generation means refers to information on the correspondence relationship between the plurality of sets of command amplitudes stored in the storage means and the natural frequency and maximum amplitude of the device under test, from the input means. The control output means generates the command amplitude and the corresponding command waveform corresponding to the actual vibration test so as to obtain the target maximum amplitude of the device under test during the input real vibration test. Is output as the excitation command signal,
The control output means outputs the command waveform output from the second command waveform generating means to the servo control device as an excitation command signal, and activates the shaker to perform a real vibration test. ,
The servo control device performs feedback control so that the vibration of the command waveform output from the control output unit is applied to the table based on signals from the plurality of control sensors and a table response sensor. A control method in a vibration test apparatus.
前記加振機を制御するサーボ制御装置と、
前記サーボ制御装置を制御する加振制御装置と、
前記被試験体の所定の部位の前記応答振動における応答変位量を検出する第1の変位センサと、
前記被試験体の所定の部位の前記応答振動における応答加速度を検出する第1の加速度センサと、
を備え、
前記加振制御装置は、
少なくとも指令波形の生成ための指令振幅の入力を受付ける入力手段と、
前記入力手段から入力された前記指令振幅に基づいて前記指令波形を生成する第1の指令波形生成手段と、
前記第1の指令波形生成手段において生成された前記指令波形に基づいて、前記サーボ制御装置に前記指令波形を加振指令信号として出力する制御出力手段と、
前記サーボ制御装置が前記加振指令信号に応じて前記加振機を作動させた際に、前記第1の指令波形生成手段で生成された前記指令波形の前記指令振幅と、前記第1の変位センサ又は前記第1の加速度センサからの信号と、を取得するとともに、前記指令振幅に対する前記被試験体の固有振動数及び最大振幅を演算する振動特性演算手段と、
少なくとも前記指令波形の前記指令振幅と、前記振動特性演算手段により演算された前記被試験体の固有振動数及び最大振幅と、を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする振動試験装置。 In a vibration test apparatus that mounts a device under test on a table, vibrates with a vibration exciter, detects a response vibration of the device under test, and performs a vibration test.
A servo control device for controlling the shaker;
An excitation control device for controlling the servo control device;
A first displacement sensor for detecting a response displacement amount in the response vibration of a predetermined part of the device under test;
A first acceleration sensor for detecting a response acceleration in the response vibration of a predetermined part of the device under test;
With
The vibration control device includes:
Input means for receiving at least an input of a command amplitude for generating a command waveform;
First command waveform generating means for generating the command waveform based on the command amplitude input from the input means;
Control output means for outputting the command waveform as an excitation command signal to the servo control device based on the command waveform generated by the first command waveform generating means;
The command amplitude of the command waveform generated by the first command waveform generating means and the first displacement when the servo control device operates the vibration exciter according to the vibration command signal. A vibration characteristic calculating means for acquiring a signal from the sensor or the first acceleration sensor, and calculating a natural frequency and a maximum amplitude of the device under test with respect to the command amplitude;
Display means for displaying at least the command amplitude of the command waveform and the natural frequency and maximum amplitude of the device under test calculated by the vibration characteristic calculation means;
A vibration test apparatus comprising:
前記入力手段から入力された前記指令振幅に対応させて、前記振動特性演算手段において演算された前記被試験体の固有振動数及び最大振幅を記憶する記憶手段と、
前記記憶された複数組の前記指令振幅と前記被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報を参照して、前記入力手段から入力された本番の振動試験の際の前記被試験体の目標の最大振幅を得るように、本番の振動試験の際の前記指令振幅とそれに対応する前記指令波形とを生成し、前記制御出力手段に前記加振指令信号として出力する第2の指令波形生成手段と、を有し、
前記制御出力手段が前記第2の指令波形生成手段から出力された前記指令波形を前記サーボ制御装置に加振指令信号として出力し、前記加振機を作動させて本番の振動試験を行わせることを特徴とする請求項5に記載の振動試験装置。 The vibration control device includes:
Storage means for storing the natural frequency and maximum amplitude of the device under test calculated in the vibration characteristic calculation means in correspondence with the command amplitude input from the input means;
With reference to information on the correspondence relationship between the stored plural sets of the command amplitudes and the natural frequency and maximum amplitude of the device under test, the device under test at the time of the actual vibration test input from the input means A second command for generating the command amplitude and the command waveform corresponding to the actual vibration test so as to obtain the maximum target amplitude of the body, and outputting the command waveform to the control output means as the vibration command signal Waveform generating means,
The control output means outputs the command waveform output from the second command waveform generation means as an excitation command signal to the servo control device, and operates the shaker to perform a real vibration test. The vibration test apparatus according to claim 5.
前記加振機が前記テーブルに加える前記指令波形における変位量の目標振幅と、前記第1の変位センサが設置された前記被試験体の部位における前記第1の変位センサにより検出された前記応答変位量の最大振幅、
又は、前記加振機が前記テーブルに加える前記指令波形における加速度の目標振幅と、前記第1の加速度センサが設置された前記被試験体の部位における前記第1の加速度センサにより検出された前記応答加速度の最大振幅
のいずれかの組み合わせであることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の振動試験装置。 The command amplitude and the maximum amplitude of the DUT are
The target amplitude of the displacement amount in the command waveform applied to the table by the vibration exciter and the response displacement detected by the first displacement sensor at the part of the device under test where the first displacement sensor is installed The maximum amplitude of the quantity,
Alternatively, the target amplitude of acceleration in the command waveform applied to the table by the vibration exciter and the response detected by the first acceleration sensor at the part of the device under test where the first acceleration sensor is installed The vibration test apparatus according to claim 5, wherein the vibration test apparatus is a combination of any one of the maximum acceleration amplitudes.
前記指令振幅が、前記加振機が前記テーブルに加える前記指令波形における変位量の目標振幅の場合は、
前記サーボ制御装置が前記加振指令信号に応じて前記加振機を作動させた際に、前記第1の指令波形生成手段に入力された前記指令振幅に対し、少なくとも前記第1の変位センサが検出した前記応答変位量を取得するとともに、前記指令振幅に対する前記被試験体の固有振動数及び前記第1の変位センサが検出した前記応答変位量の最大振幅を演算し、
複数組の前記指令振幅に対する前記被試験体の固有振動数及び前記第1の変位センサが検出した前記応答変位量の最大振幅の対応関係を、前記指令振幅と前記被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報として前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の振動試験装置。 The vibration characteristic calculation means includes
When the command amplitude is the target amplitude of the displacement amount in the command waveform that the shaker adds to the table,
When the servo control device operates the vibration exciter in response to the vibration command signal, at least the first displacement sensor corresponds to the command amplitude input to the first command waveform generation means. Obtaining the detected response displacement amount, calculating the natural frequency of the device under test with respect to the command amplitude and the maximum amplitude of the response displacement amount detected by the first displacement sensor,
A correspondence relationship between the natural frequency of the device under test with respect to a plurality of sets of the command amplitude and the maximum amplitude of the response displacement detected by the first displacement sensor is expressed as follows: the command amplitude and the natural frequency of the device under test; The vibration test apparatus according to claim 5, wherein the storage unit stores the information as a correspondence relationship with a maximum amplitude.
前記指令振幅が、前記加振機が前記テーブルに加える前記指令波形における加速度の目標振幅の場合は、
前記サーボ制御装置が前記加振指令信号に応じて前記加振機を作動させた際に、前記第1の指令波形生成手段に入力された前記指令振幅に対し、少なくとも前記第1の加速度センサが検出した前記応答加速度を取得するとともに、前記指令振幅に対する前記被試験体の固有振動数及び前記第1の加速度センサが検出した前記応答加速度の最大振幅を演算し、
複数の前記指令振幅に対する前記被試験体の固有振動数及び前記第1の加速度センサが検出した前記応答加速度の最大振幅の対応関係を前記指令振幅と前記被試験体の固有振動数及び最大振幅との対応関係の情報として前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の振動試験装置。 The vibration characteristic calculation means includes
If the command amplitude is the target amplitude of acceleration in the command waveform that the shaker adds to the table,
When the servo control device operates the vibration exciter in response to the vibration command signal, at least the first acceleration sensor corresponds to the command amplitude input to the first command waveform generation means. Obtaining the detected response acceleration, calculating the natural frequency of the device under test with respect to the command amplitude and the maximum amplitude of the response acceleration detected by the first acceleration sensor,
The correspondence between the natural frequency of the device under test with respect to a plurality of the command amplitudes and the maximum amplitude of the response acceleration detected by the first acceleration sensor is expressed as follows: the command amplitude and the natural frequency and maximum amplitude of the device under test The vibration test apparatus according to claim 5 or 6, wherein the information is stored in the storage unit as information on the correspondence relationship between the vibration test apparatus and the vibration test apparatus.
前記指令波形に基づく前記加振機による前記テーブルの加速度を検出する第2の加速度センサと、
前記指令波形に基づく前記テーブルに前記加振機から加えられる荷重を検出する荷重センサと、を備え、
前記サーボ制御装置は、前記制御出力手段からの前記指令波形に基づいて、前記加振機を制御するとき、
前記指令波形が、前記テーブルに前記加振機が加える変位量の目標振幅に基づいて生成されている場合は、前記荷重センサからの信号と前記第2の変位センサからの信号をフィードバックして、前記指令波形となるように前記加振機を制御し、
前記指令波形が、前記テーブルに前記加振機が加える加速度の目標振幅に基づいて生成されている場合は、前記荷重センサからの信号と前記第2の加速度センサからの信号をフィードバックして、前記指令波形となるように前記加振機を制御することを特徴とする請求項5から請求項9のいずれか1項に記載の振動試験装置。 A second displacement sensor for detecting a displacement amount of the table by the vibration exciter based on the command waveform;
A second acceleration sensor for detecting acceleration of the table by the shaker based on the command waveform;
A load sensor for detecting a load applied from the shaker to the table based on the command waveform,
When the servo controller controls the vibration exciter based on the command waveform from the control output means,
When the command waveform is generated based on the target amplitude of the amount of displacement applied by the shaker to the table, the signal from the load sensor and the signal from the second displacement sensor are fed back, Control the shaker to be the command waveform,
When the command waveform is generated based on a target amplitude of acceleration applied by the shaker to the table, the signal from the load sensor and the signal from the second acceleration sensor are fed back, The vibration test apparatus according to any one of claims 5 to 9, wherein the vibration exciter is controlled to have a command waveform.
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