JP3087774B2 - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
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- JP3087774B2 JP3087774B2 JP03179792A JP17979291A JP3087774B2 JP 3087774 B2 JP3087774 B2 JP 3087774B2 JP 03179792 A JP03179792 A JP 03179792A JP 17979291 A JP17979291 A JP 17979291A JP 3087774 B2 JP3087774 B2 JP 3087774B2
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- displacement
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は制振装置に係り、特に、
付加質量を変位させて振動体の振動を減衰させる構成と
した制振装置に関する。
付加質量を変位させて振動体の振動を減衰させる構成と
した制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばビル等の構造物においては地震あ
るいは風圧等により振動が発生した場合、振動を制振す
るための制振装置がビル屋上等に設けられている。この
種の制振装置では、主にビルの質量に応じた所定の重量
を有する付加質量を、ビルの振動状態に応じて変位させ
てビルで発生した振動を制振する構成が採用されてい
る。
るいは風圧等により振動が発生した場合、振動を制振す
るための制振装置がビル屋上等に設けられている。この
種の制振装置では、主にビルの質量に応じた所定の重量
を有する付加質量を、ビルの振動状態に応じて変位させ
てビルで発生した振動を制振する構成が採用されてい
る。
【０００３】図５は従来の制振装置の概略構成図を示
す。同図中、１はビルを示す。ビル１の所定の階にはビ
ル１の地震や風に対する振動状態（応答）を変位、変位
速度あるいは変位加速度等により検知するセンサが設け
られている。図５ではビル１の水平方向（矢印Ａ方向）
への変位を検出するためのセンサ２-1〜２-5が設けられ
ている。センサ２-1〜２-5の検出信号はアンプ部３-1〜
３-5により増幅、波形整形された後、Ａ／Ｄ（アナログ
／ディジタル）変換器４に入力される。
す。同図中、１はビルを示す。ビル１の所定の階にはビ
ル１の地震や風に対する振動状態（応答）を変位、変位
速度あるいは変位加速度等により検知するセンサが設け
られている。図５ではビル１の水平方向（矢印Ａ方向）
への変位を検出するためのセンサ２-1〜２-5が設けられ
ている。センサ２-1〜２-5の検出信号はアンプ部３-1〜
３-5により増幅、波形整形された後、Ａ／Ｄ（アナログ
／ディジタル）変換器４に入力される。
【０００４】また、ビル１の最上階には付加質量となる
重り５が設置されている。重り５はボールネジ機構６と
結合していて、またボールネジ機構６はＡＣサーボモー
タ１２と結合している。ＡＣサーボモータ１２を回転さ
せることによりボールネジ機構６が駆動され、重り５が
ビル１の最上階で矢印Ａ方向に変位する。
重り５が設置されている。重り５はボールネジ機構６と
結合していて、またボールネジ機構６はＡＣサーボモー
タ１２と結合している。ＡＣサーボモータ１２を回転さ
せることによりボールネジ機構６が駆動され、重り５が
ビル１の最上階で矢印Ａ方向に変位する。
【０００５】また、重り５は重り５の位置を検出するた
めの差動トランス等よりなる位置センサ７と結合してい
る。位置センサ７の検出信号はアンプ部８により波形整
形、増幅された後Ａ／Ｄ変換器４に供給される。
めの差動トランス等よりなる位置センサ７と結合してい
る。位置センサ７の検出信号はアンプ部８により波形整
形、増幅された後Ａ／Ｄ変換器４に供給される。
【０００６】Ａ／Ｄ変換器４はセンサ２-1〜２-5、位置
センサ７により検出した検出信号をディジタル信号に変
換し、ＣＰＵ（中央処理装置）９に供給する。
センサ７により検出した検出信号をディジタル信号に変
換し、ＣＰＵ（中央処理装置）９に供給する。
【０００７】ＣＰＵ９は入力されたディジタル信号に基
づいて後述するような演算を行なう。ＣＰＵ９の演算結
果はＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器１０に入力
され、アナログ信号に変換された後、ドライブ回路１１
に入力される。
づいて後述するような演算を行なう。ＣＰＵ９の演算結
果はＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器１０に入力
され、アナログ信号に変換された後、ドライブ回路１１
に入力される。
【０００８】ドライブ回路１１はＡＣサーボモータ１２
を駆動するための回路で、Ｄ／Ａ変換器１０の出力アナ
ログ信号及びＡＣサーボモータ１２からの回転位置信号
に基づいて駆動信号を生成し、ＡＣサーボモータ１２を
回転させる。
を駆動するための回路で、Ｄ／Ａ変換器１０の出力アナ
ログ信号及びＡＣサーボモータ１２からの回転位置信号
に基づいて駆動信号を生成し、ＡＣサーボモータ１２を
回転させる。
【０００９】次に、図６乃至図８を用いて、制御理論に
ついて説明する。構造物１を図６に示すような質量ｍs1
〜ｍsNと、ばね要素Ｋs1〜ＫSN、減衰要素ＣS1〜ＣSNよ
り構成される数学モデルにおきかえる。また動吸振器に
ついても、同様に重り５の質量をｍa 、動力をｕとお
く。このような数学モデルにおいては、図７に示すよう
に、構造物１をはりにおきかえると構造物１の振動は構
造物全体が同じ方向に振動する１次モード（ａ）から、
Ｎ個の質量が全て独立に振動するＮ次モード（ｃ）まで
のＮ個の振動モードで現わすことができる。Ｎ個の振動
モードはそれぞれ一定の周波数のとき発生しその振動数
ω1 〜ωN を固有振動数という。また振動数はω1 ＜ω
2 ＜ω3 …＜ωN という関係になっており、地震、風な
ど構造物１が受ける外力（図６Ｚ）が同じ大きさであれ
ば１次モードで振動するとき、構造物１の最上階ｍSNの
変位ｙSNが最大となる。構造物各階の変位ｙS1〜ｙSN及
び動吸振器質量ｍa の変位ｙa は固有振動数ωi を用い
て表わすことができる。例えば第ｉ階の変位ｙSiは
ついて説明する。構造物１を図６に示すような質量ｍs1
〜ｍsNと、ばね要素Ｋs1〜ＫSN、減衰要素ＣS1〜ＣSNよ
り構成される数学モデルにおきかえる。また動吸振器に
ついても、同様に重り５の質量をｍa 、動力をｕとお
く。このような数学モデルにおいては、図７に示すよう
に、構造物１をはりにおきかえると構造物１の振動は構
造物全体が同じ方向に振動する１次モード（ａ）から、
Ｎ個の質量が全て独立に振動するＮ次モード（ｃ）まで
のＮ個の振動モードで現わすことができる。Ｎ個の振動
モードはそれぞれ一定の周波数のとき発生しその振動数
ω1 〜ωN を固有振動数という。また振動数はω1 ＜ω
2 ＜ω3 …＜ωN という関係になっており、地震、風な
ど構造物１が受ける外力（図６Ｚ）が同じ大きさであれ
ば１次モードで振動するとき、構造物１の最上階ｍSNの
変位ｙSNが最大となる。構造物各階の変位ｙS1〜ｙSN及
び動吸振器質量ｍa の変位ｙa は固有振動数ωi を用い
て表わすことができる。例えば第ｉ階の変位ｙSiは
【００１０】
【数１】
【００１１】となる。
【００１２】次に図６の数学モデルに関して状態方程式
をたてると下式のようになる。
をたてると下式のようになる。
【００１３】
【数２】
【００１４】ここで、式（１）をもとに
【００１５】
【数３】
【００１６】を、固有振動数を用いたモード座標系に変
換すると、
換すると、
【００１７】
【数４】
【００１８】を表わすことができる。ここで
【００１９】
【数５】
【００２０】とモード座標系における変位ベクトルとし
式（２）の状態方程式を
式（２）の状態方程式を
【００２１】
【数６】
【００２２】と変換する。このとき、
【００２３】
【数７】
【００２４】である。
【００２５】次に式（１）のモード座標系における変位
の式に注目すると、各階の変位ｙSiはＮ個の固有振動数
の振動の和として表わされていることがわかる。ここ
で、構造物１の振動では低次のモードの振動が支配的で
あることから、高次モードの成分を計算に用いない。
の式に注目すると、各階の変位ｙSiはＮ個の固有振動数
の振動の和として表わされていることがわかる。ここ
で、構造物１の振動では低次のモードの振動が支配的で
あることから、高次モードの成分を計算に用いない。
【００２６】したがって、図１における１次モード
（ａ）、２次モード（ｂ）のみの振動を考える。したが
って数学モデルは図９に示すような２自由度構造物と動
吸振器を簡略化できる。ここで、ｍS1’，ｍS2’及びＫ
s1’，ＫS2’，ＣS1’，ＣS2’は２次モードまで考えた
ときの変位センサ設置位置の等価質量、等価剛性、等価
減衰である。
（ａ）、２次モード（ｂ）のみの振動を考える。したが
って数学モデルは図９に示すような２自由度構造物と動
吸振器を簡略化できる。ここで、ｍS1’，ｍS2’及びＫ
s1’，ＫS2’，ＣS1’，ＣS2’は２次モードまで考えた
ときの変位センサ設置位置の等価質量、等価剛性、等価
減衰である。
【００２７】同様に、センサ設置位置の変位をｙS1’，
ｙS2’とする。式（３）の状態方程式を２次モードまで
の状態方程式に変形すると、
ｙS2’とする。式（３）の状態方程式を２次モードまで
の状態方程式に変形すると、
【００２８】
【数８】
【００２９】と表わされる。
【００３０】これについて最適レギュレータを設計す
る。最適レギュレータの設計については構造物の変位量
る。最適レギュレータの設計については構造物の変位量
【００３１】
【数９】
【００３２】を最少にし、また、動吸振器の操作量にも
制約を与えるよう、評価関数Ｊを定める。
制約を与えるよう、評価関数Ｊを定める。
【００３３】
【数１０】
【００３４】式（５）を最小にする最適制御入力ｕは
【００３５】
【数１１】
【００３６】の式（６−１）で求められる。ここでＦは
制御系のフィードバックゲインであり、式（６−２）で
与えられる。また、式（６−２）のＰは式（６−３）の
リカッチ方程式の正定対称解で、一意に求めることがで
きる。
制御系のフィードバックゲインであり、式（６−２）で
与えられる。また、式（６−２）のＰは式（６−３）の
リカッチ方程式の正定対称解で、一意に求めることがで
きる。
【００３７】
【数１２】
【００３８】はそれぞれ変位、操作力にかかる重み、変
位にかかわる重みであり、この場合はＱを大きくする
と、応答性が向上し、Ｒを大きくすると、操作量を小さ
くすることができる。
位にかかわる重みであり、この場合はＱを大きくする
と、応答性が向上し、Ｒを大きくすると、操作量を小さ
くすることができる。
【００３９】ＣＰＵ９では以上のような制御理論に基づ
いて演算を簡略化するため１次及び２次モードの振動だ
けを考え最適制御入力ｕを求めることによりドライブ回
路１１への入力信号を決定していた。
いて演算を簡略化するため１次及び２次モードの振動だ
けを考え最適制御入力ｕを求めることによりドライブ回
路１１への入力信号を決定していた。
【００４０】ＣＰＵ９における演算手順を図９に示すＣ
ＰＵ９では定められた間融ごとに操作量ｕを算出し出力
している。
ＰＵ９では定められた間融ごとに操作量ｕを算出し出力
している。
【００４１】まず、センサ２-1〜２-5の変位を入力する
（Ｓ１）。センサ２-1〜２-5より得た変位に基づいてモ
ード座標系変位ベクトル
（Ｓ１）。センサ２-1〜２-5より得た変位に基づいてモ
ード座標系変位ベクトル
【００４２】
【数１３】
【００４３】に変換する（Ｓ２）。次に式（６）より操
作量ｕを求め（Ｓ３）、操作量ｕを出力する（Ｓ４）。
作量ｕを求め（Ｓ３）、操作量ｕを出力する（Ｓ４）。
【００４４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の制振
装置は演算量を少なくするために制御系を簡略化し、低
次元化モデルによる制御を行っていたため、低次元化モ
デルで無視された高次元のモード（残留モード）による
高周波での発振（スピルオーバ）が生じる。
装置は演算量を少なくするために制御系を簡略化し、低
次元化モデルによる制御を行っていたため、低次元化モ
デルで無視された高次元のモード（残留モード）による
高周波での発振（スピルオーバ）が生じる。
【００４５】図１０に動吸振器を設けない場合の構造物
１の外乱に対する周波数特性を実線で示す。図１０
（Ａ）は、構造物１の底面が外乱Ｚを受けるときの最上
階ｍSNの変位ｙSNの外乱Ｚの大きさに対する振幅倍率を
１〜４次モードまで測定した結果、図１０（Ｂ）は外乱
Ｚに対するｙSNの位相を測定した結果である。
１の外乱に対する周波数特性を実線で示す。図１０
（Ａ）は、構造物１の底面が外乱Ｚを受けるときの最上
階ｍSNの変位ｙSNの外乱Ｚの大きさに対する振幅倍率を
１〜４次モードまで測定した結果、図１０（Ｂ）は外乱
Ｚに対するｙSNの位相を測定した結果である。
【００４６】振幅倍率はｉ次の固有振動数ωi の外乱が
入力されるとピークがをとり、［（構造物の振動）／
（外乱の振動）］が１より大きくなる。また、位相はω
i のとき（すなわち周波数は１／ωi ）０°より進むよ
うになる。振幅倍率がａより小さいときに構造物は安定
であるとすると、２次モードまでの振動を動吸振器によ
って補償する。このときの入力外乱Ｚに対する最上階ｍ
SNの変位ｙSNの周波数特性を図１０（Ａ）に点線で示
す。図１０（Ａ）に示すように、制御演算を行った２次
モードまでは振幅が小さくなるが、動吸振器が２次モー
ドまでの振動を抑制するための操作力の中心に３次モー
ド以上を励振する信号が含まれている場合があり４次モ
ード振幅倍率は安定値ａを越えている。このように、従
来は低周波の振動は抑制できるがスピルオーバによる高
周波の振動が増加してしまう等の問題点があった。
入力されるとピークがをとり、［（構造物の振動）／
（外乱の振動）］が１より大きくなる。また、位相はω
i のとき（すなわち周波数は１／ωi ）０°より進むよ
うになる。振幅倍率がａより小さいときに構造物は安定
であるとすると、２次モードまでの振動を動吸振器によ
って補償する。このときの入力外乱Ｚに対する最上階ｍ
SNの変位ｙSNの周波数特性を図１０（Ａ）に点線で示
す。図１０（Ａ）に示すように、制御演算を行った２次
モードまでは振幅が小さくなるが、動吸振器が２次モー
ドまでの振動を抑制するための操作力の中心に３次モー
ド以上を励振する信号が含まれている場合があり４次モ
ード振幅倍率は安定値ａを越えている。このように、従
来は低周波の振動は抑制できるがスピルオーバによる高
周波の振動が増加してしまう等の問題点があった。
【００４７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、スピルオーバによる振動を抑制できる制振装置を提
供することを目的とする。
で、スピルオーバによる振動を抑制できる制振装置を提
供することを目的とする。
【００４８】
【課題を解決するための手段】本発明は、構造物の垂直
方向に一定間隔毎に設けられ、該構造物の水平方向の変
位を検出する複数の変位検出手段と、該変位検出手段で
検出された検出結果に基づいて、所定次元モード以下の
振動のみを考慮して駆動信号を生成する制御手段と、該
構造物上に移動可能に設けられた重りと、該制御手段で
生成された駆動信号に応じて該重りを移動させるアクチ
ュエータとからなり、該構造物に生じる振動を抑制する
制振装置において、前記制御手段で生成された前記駆動
信号のうち前記構造物の前記所定次元モードより高次元
のモード周波数の成分をカットし、前記アクチュエータ
に供給するフィルタを設けた構成とする。
方向に一定間隔毎に設けられ、該構造物の水平方向の変
位を検出する複数の変位検出手段と、該変位検出手段で
検出された検出結果に基づいて、所定次元モード以下の
振動のみを考慮して駆動信号を生成する制御手段と、該
構造物上に移動可能に設けられた重りと、該制御手段で
生成された駆動信号に応じて該重りを移動させるアクチ
ュエータとからなり、該構造物に生じる振動を抑制する
制振装置において、前記制御手段で生成された前記駆動
信号のうち前記構造物の前記所定次元モードより高次元
のモード周波数の成分をカットし、前記アクチュエータ
に供給するフィルタを設けた構成とする。
【００４９】
【作用】本発明によれば、フィルタにより制御手段で所
定次元モード以下の振動のみを考慮して生成された駆動
信号のうち構造物の前記所定次元モードより高次元のモ
ード周波数の成分をカットすることにより高次元モード
の振動によるスピルオーバを低減することができるた
め、高周波振動を抑制できる。また、制御対象としてフ
ィルタを含めて最適化を行なうことによりフィルタの介
在によって位相が遅れた信号を出力しても構造物が励振
されないようにすることができる。
定次元モード以下の振動のみを考慮して生成された駆動
信号のうち構造物の前記所定次元モードより高次元のモ
ード周波数の成分をカットすることにより高次元モード
の振動によるスピルオーバを低減することができるた
め、高周波振動を抑制できる。また、制御対象としてフ
ィルタを含めて最適化を行なうことによりフィルタの介
在によって位相が遅れた信号を出力しても構造物が励振
されないようにすることができる。
【００５０】
【実施例】図１は本発明の一実施例のブロック構成図を
示す。同図中、図５と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。
示す。同図中、図５と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。
【００５１】制御対象であるＮ階建て構造物１の最上階
には重り５とボールネジ機構６、ＡＣサーボモータ１
２、駆動ユニットが設けられる。構造物１には一定間隔
ごとに構造物１の矢印Ａ方向の変位を測定するｍ個のセ
ンサ２-1〜２-5が取り付けられている。またセンサの数
は
には重り５とボールネジ機構６、ＡＣサーボモータ１
２、駆動ユニットが設けられる。構造物１には一定間隔
ごとに構造物１の矢印Ａ方向の変位を測定するｍ個のセ
ンサ２-1〜２-5が取り付けられている。またセンサの数
は
【００５２】
【数１４】
【００５３】に設定される。センサで測定された信号
は、アンプ部３-1〜３-5で波形整形、増幅された後Ａ／
Ｄ変換器４を介してＣＰＵ９に入力される。ＣＰＵ９で
は構造物１の変位をもとに、動吸振器の重り５の操作量
を算出し、駆動部であるＡＣサーボモータ１２の速度指
令に変換する。ＣＰＵ９より出力された速度指令は本発
明の要部となるローパスフィルタ１３を通り、高周波数
成分をカットされドライブ回路１１に入力される。ドラ
イブ回路１１では速度指令を制御電流に変換しＡＣサー
ボモータ１２に出力する。
は、アンプ部３-1〜３-5で波形整形、増幅された後Ａ／
Ｄ変換器４を介してＣＰＵ９に入力される。ＣＰＵ９で
は構造物１の変位をもとに、動吸振器の重り５の操作量
を算出し、駆動部であるＡＣサーボモータ１２の速度指
令に変換する。ＣＰＵ９より出力された速度指令は本発
明の要部となるローパスフィルタ１３を通り、高周波数
成分をカットされドライブ回路１１に入力される。ドラ
イブ回路１１では速度指令を制御電流に変換しＡＣサー
ボモータ１２に出力する。
【００５４】ＣＰＵ９内での演算処理は従来と同様であ
るため、その説明は省略する。
るため、その説明は省略する。
【００５５】図２はローパスフィルタの回路構成図を示
す。ローパスフィルタ１３は抵抗Ｒ及びコンデンサＣよ
りなる、通常のローパスフィルタで構成されている。
す。ローパスフィルタ１３は抵抗Ｒ及びコンデンサＣよ
りなる、通常のローパスフィルタで構成されている。
【００５６】ＣＰＵ９で行なわれる演算は２次モードま
でを考えており３次以上は考えていない。このため、ロ
ーパスフィルタ１３は図３に示すような特性を有し、３
次の固有振動数ω3 以上の操作信号をカットするようカ
ットオフ周波数を１／ω2 の２次モードの振動周波数と
に設定する。
でを考えており３次以上は考えていない。このため、ロ
ーパスフィルタ１３は図３に示すような特性を有し、３
次の固有振動数ω3 以上の操作信号をカットするようカ
ットオフ周波数を１／ω2 の２次モードの振動周波数と
に設定する。
【００５７】２次モードまでは振幅が小さくなるが、動
吸振器が２次モードまでの振動を抑制するための操作力
の中に３次モード以上を励振する信号が含まれている場
合があり４次モード振幅倍率は図１０（Ａ）に点線で示
すように安定値ａを越える。ローパスフィルタの入出力
特性は、図３に示すように、振動数ω4 でゲインがＧ以
上下がるように設定する。また位相は、振幅倍率が図１
０（Ａ）ａ付近になる振動数では重り５と構造物１の動
きが共鳴しないように１８０°以上の遅れが生じないよ
うに設計する。さらにローパスフィルタの特性を含めて
式（６−３）のリカッチ方程式を解き、フィードバック
ゲインを定めることにより、位相が１８０°遅れる周波
数がビルの固有振動数と合わないように設定することが
でき、また、ローパスフィルタを含めた制御系が安定す
る。
吸振器が２次モードまでの振動を抑制するための操作力
の中に３次モード以上を励振する信号が含まれている場
合があり４次モード振幅倍率は図１０（Ａ）に点線で示
すように安定値ａを越える。ローパスフィルタの入出力
特性は、図３に示すように、振動数ω4 でゲインがＧ以
上下がるように設定する。また位相は、振幅倍率が図１
０（Ａ）ａ付近になる振動数では重り５と構造物１の動
きが共鳴しないように１８０°以上の遅れが生じないよ
うに設計する。さらにローパスフィルタの特性を含めて
式（６−３）のリカッチ方程式を解き、フィードバック
ゲインを定めることにより、位相が１８０°遅れる周波
数がビルの固有振動数と合わないように設定することが
でき、また、ローパスフィルタを含めた制御系が安定す
る。
【００５８】つまり、位相が１８０°遅れる周波数がビ
ルの固有振動数と合わないように設定する必要がある。
ルの固有振動数と合わないように設定する必要がある。
【００５９】図４（Ａ）はＤ／Ａ変換器１０の出力信号
波形を示している。Ｄ／Ａ変換器１０の出力信号波形に
は高周波励振ノイズが含まれており、このノイズにより
構造物１が重り５の動作に共鳴して不要な振動が増長し
てしまう。ローパスフィルタ１３を設けることにより図
４（Ａ）の信号波形は図４（Ｂ）に示すように高周波励
振ノイズがカットされた波形の信号とされ、ＡＣサーボ
モータ１２を駆動するためのドライブ回路１１に供給さ
れる。ＡＣサーボモータ１２は図４（Ｂ）に基づいた信
号で駆動される。
波形を示している。Ｄ／Ａ変換器１０の出力信号波形に
は高周波励振ノイズが含まれており、このノイズにより
構造物１が重り５の動作に共鳴して不要な振動が増長し
てしまう。ローパスフィルタ１３を設けることにより図
４（Ａ）の信号波形は図４（Ｂ）に示すように高周波励
振ノイズがカットされた波形の信号とされ、ＡＣサーボ
モータ１２を駆動するためのドライブ回路１１に供給さ
れる。ＡＣサーボモータ１２は図４（Ｂ）に基づいた信
号で駆動される。
【００６０】したがって、高次モードの振動に対しては
ＡＣサーボモータ１２は反応しなくなるため、スピルオ
ーバ（高次モードに対応する振動）を振動を抑制するこ
とができる。つまり、ＣＰＵ９により高次モードまでの
演算を行なわなくともスピルオーバによる振動を抑制で
きることになる。
ＡＣサーボモータ１２は反応しなくなるため、スピルオ
ーバ（高次モードに対応する振動）を振動を抑制するこ
とができる。つまり、ＣＰＵ９により高次モードまでの
演算を行なわなくともスピルオーバによる振動を抑制で
きることになる。
【００６１】このように、低次モードのみを制振し、高
次モードを加振することがないので、構造物の変位を抑
えることができ、高次モードまで演算を行なわなくて
も、スピルオーバを起こさず、したがって、ＣＰＵの負
担が小さくなるのでＣＰＵの能力を低減とすることがで
き、コストダウンがはかれる。
次モードを加振することがないので、構造物の変位を抑
えることができ、高次モードまで演算を行なわなくて
も、スピルオーバを起こさず、したがって、ＣＰＵの負
担が小さくなるのでＣＰＵの能力を低減とすることがで
き、コストダウンがはかれる。
【００６２】また、構造物の老朽化、数学モデルとの不
一致（数学モデルは集中質量系、実物は分布質量系）が
あってもローパスフィルタにより高周波数をカットして
おり、系のロバスト性を擬似的に高めることができる。
一致（数学モデルは集中質量系、実物は分布質量系）が
あってもローパスフィルタにより高周波数をカットして
おり、系のロバスト性を擬似的に高めることができる。
【００６３】なお、本実施例ではＤ／Ａ変換した後にア
ナログフィルタにより高周波数成分をカットしたがこれ
に限ることはなく、Ｄ／Ａ変換前にディジタルフィルタ
により不要成分をカットした後Ｄ／Ａ変換を行なう構成
も考えられる。
ナログフィルタにより高周波数成分をカットしたがこれ
に限ることはなく、Ｄ／Ａ変換前にディジタルフィルタ
により不要成分をカットした後Ｄ／Ａ変換を行なう構成
も考えられる。
【００６４】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、フィルタ
により制御手段で所定次元モード以下の振動のみを考慮
して生成された駆動信号のうち構造物の前記所定次元モ
ードより高次元のモード周波数の成分をカットすること
により高次元モードの振動によるスピルオーバを低減す
ることができるため、高周波振動を抑制でき、また、制
御対象としてフィルタを含めて最適化を行なうことによ
りフィルタの介在によって位相が遅れた信号を出力して
も構造物が励振されないようにすることができる等の特
長を有する。
により制御手段で所定次元モード以下の振動のみを考慮
して生成された駆動信号のうち構造物の前記所定次元モ
ードより高次元のモード周波数の成分をカットすること
により高次元モードの振動によるスピルオーバを低減す
ることができるため、高周波振動を抑制でき、また、制
御対象としてフィルタを含めて最適化を行なうことによ
りフィルタの介在によって位相が遅れた信号を出力して
も構造物が励振されないようにすることができる等の特
長を有する。
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例の要部の回路図である。
【図３】本発明の一実施例の要部の特性図である。
【図４】本発明の一実施例の要部の波形図で、（Ａ）は
入力波形、（Ｂ）は出力波形である。
入力波形、（Ｂ）は出力波形である。
【図５】従来の一例のブロック構成図である。
【図６】制御理論を説明するための図である。
【図７】制御理論を説明するための図である。
【図８】制御理論を説明するための図である。
【図９】演算動作を説明するための図である。
【図１０】制振なし、ありの場合の構造物最上階の振動
を示す図で（Ａ）は振幅倍率、（Ｂ）は位相である。
を示す図で（Ａ）は振幅倍率、（Ｂ）は位相である。
１ 構造物 ２-2〜２-5 センサ ５ 重り ９ ＣＰＵ １１ ドライブ回路 １２ ＡＣサーボモータ １３ ローパスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔭山 満 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (72)発明者 松岡 佳子 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番 ３号 トキコ株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−105879（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−13667（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−76974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−29585（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04H 9/02 F16F 15/02
Claims (2)
- 【請求項１】 構造物の垂直方向に一定間隔毎に設けら
れ、該構造物の水平方向の変位を検出する複数の変位検
出手段と、該変位検出手段で検出された検出結果に基づ
いて、所定次元モード以下の振動のみを考慮して駆動信
号を生成する制御手段と、該構造物上に移動可能に設け
られた重りと、該制御手段で生成された駆動信号に応じ
て該重りを移動させるアクチュエータとからなり、該構
造物に生じる振動を抑制する制振装置において、 前記制御手段で生成された前記駆動信号のうち前記構造
物の前記所定次元モードより高次元のモード周波数の成
分をカットし、前記アクチュエータに供給するフィルタ
を有することを特徴とする制振装置。 - 【請求項２】 構造物の垂直方向に一定間隔毎に設けら
れ、該構造物の水平方向の変位を検出する複数の変位検
出手段と、該変位検出手段で検出された検出結果に基づ
いて、所定次元モード以下の振動のみを考慮して駆動信
号を生成する制御手段と、該構造物上に移動可能に設け
られた重りと、該制御手段で生成された駆動信号に応じ
て該重りを移動させるアクチュエータとからなり、該構
造物に生じる振動を抑制する制振装置において、 前記制御手段で生成された前記駆動信号のうち前記構造
物の数学モデルの前記所定次元モードより高次元のモー
ド周波数の成分をカットし、前記アクチュエータに供給
するフィルタを有することを特徴とする制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03179792A JP3087774B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03179792A JP3087774B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658013A JPH0658013A (ja) | 1994-03-01 |
| JP3087774B2 true JP3087774B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=16071976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03179792A Expired - Fee Related JP3087774B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087774B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4705653B2 (ja) * | 2008-02-21 | 2011-06-22 | 三菱重工鉄構エンジニアリング株式会社 | 制振装置 |
| EP2706034B1 (de) | 2012-09-10 | 2015-11-04 | Integrated Dynamics Engineering GmbH | Aktiver Tilger für tieffrequent schwingende Strukturen |
| JP6706974B2 (ja) * | 2016-06-14 | 2020-06-10 | 株式会社堀内機械 | アクティブ制振装置およびアクティブ制振装置の制御方法 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP03179792A patent/JP3087774B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0658013A (ja) | 1994-03-01 |
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