JP3220418B2 - Signal control system and signal control method - Google Patents

Signal control system and signal control method

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JP3220418B2
JP3220418B2 JP18608797A JP18608797A JP3220418B2 JP 3220418 B2 JP3220418 B2 JP 3220418B2 JP 18608797 A JP18608797 A JP 18608797A JP 18608797 A JP18608797 A JP 18608797A JP 3220418 B2 JP3220418 B2 JP 3220418B2
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和良 上野
勝司 井本
佳門 山内
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アイエムブイ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、信号制御システ
ムおよび信号制御方法に関し、特に、複数のドライブ信
号を用いて駆動される被制御系に与えるドライブ信号を
制御する技術に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a signal control system and a signal control method, and more particularly to a technique for controlling a drive signal given to a controlled system driven using a plurality of drive signals.

【0002】[0002]

【従来の技術およびその課題】供試体の振動を制御し
て、目標とする振動を与える装置が開発されている(例
えば上野和良:『ランダム振動制御器 SX-2000』日本工
業出版、計測技術、第15巻、第3号、75頁〜79頁)。い
わゆるランダム振動制御装置と呼ばれるものである。ラ
ンダム振動制御装置によって振動発生器を制御し、目標
とする振動を供試体に与え、供試体の耐振動性を試験す
るために用いられている。
2. Description of the Related Art A device that controls the vibration of a specimen to give a target vibration has been developed (for example, Kazuyoshi Ueno: “Random Vibration Controller SX-2000”, Nihon Kogyo Shuppan, Measurement Technology, 15, No. 3, pp. 75-79). This is a so-called random vibration control device. It is used for controlling a vibration generator by a random vibration control device, giving a target vibration to a specimen, and testing the vibration resistance of the specimen.

【0003】現実の稼動環境や輸送環境に置かれた機器
(供試体)に加わる振動は、一般に不規則な波形をして
いる。そこで、このランダム振動制御装置においては、
現実に加わる不規則波形のPSD(パワースペクトル密
度)を算出し、このPSDを有する振動を供試体に加え
るようにしている。
[0003] Vibrations applied to equipment (test pieces) placed in an actual operating environment or transport environment generally have an irregular waveform. Therefore, in this random vibration control device,
A PSD (power spectrum density) of an irregular waveform actually applied is calculated, and a vibration having this PSD is applied to the specimen.

【0004】ここで考慮すべきことは、振動発生器自体
も、周波数応答特性を有するということである。したが
って、単に、目標となるPSDを有するドライブ波形を
振動発生器に与えるだけでは、目標となるPSDを有す
る振動を機器に与えることはできない。そこで、振動発
生器の周波数応答特性を考慮した上で、ドライブPSD
を得、このドライブPSDをもつドライブ波形を生成し
て、振動発生器に与えている。
A point to be considered here is that the vibration generator itself also has a frequency response characteristic. Therefore, simply providing a drive waveform having a target PSD to the vibration generator cannot provide a device having the target PSD. In consideration of the frequency response characteristics of the vibration generator, the drive PSD
And a drive waveform having this drive PSD is generated and supplied to the vibration generator.

【0005】図30に示すように、このようなランダム
振動制御装置と振動発生器(加振器)とからなる加振系
を複数用意し、供試体に対し各加振系から同時に振動を
加え得るよう構成するとともに、各加振系にそれぞれ所
望の目標PSDを与えることにより、供試体に対する多
次元の振動試験を行なうことが考えられる。
As shown in FIG. 30, a plurality of vibration systems including such a random vibration control device and a vibration generator (vibrator) are prepared, and vibration is simultaneously applied to the specimen from each vibration system. It is conceivable to perform a multidimensional vibration test on the test sample by providing a desired target PSD to each of the vibrating systems while configuring so as to obtain the vibration.

【0006】しかしながら従来のこのような多次元の振
動試験には、次のような問題があった。従来の多次元の
振動試験においては、各加振系は相互に独立した系とみ
なしていた。しかし実際には、加振系を構成する加振器
は全て一つの供試体において結合されているため、加振
器相互間の干渉の発生を機械的に回避するには限度があ
る。
However, such a conventional multidimensional vibration test has the following problems. In the conventional multidimensional vibration test, each vibration system was regarded as a system independent of each other. However, in practice, since all the exciters constituting the exciter system are connected in one specimen, there is a limit in mechanically avoiding the occurrence of interference between the exciters.

【0007】また、図31に示すいわゆる多点加振シス
テム等においては、原理的に加振器相互間の干渉が存在
する。
In the so-called multi-point vibration system shown in FIG. 31, there is in principle interference between the vibrators.

【0008】したがって、各加振系を相互に独立した系
とみなす従来の多次元の振動試験によっては、加振器相
互間の干渉に基づく応答の歪を補正することはできな
い。このため、各目標PSDを正確に再現したり、目標
PSDに対し所望の関係を有する振動を供試体に正確に
与えたりすることができなかった。
Therefore, the distortion of the response based on the interference between the vibrators cannot be corrected by the conventional multidimensional vibration test in which the respective vibrating systems are regarded as independent systems. For this reason, it has not been possible to accurately reproduce each of the target PSDs or accurately apply a vibration having a desired relationship to the target PSD to the specimen.

【0009】この発明はこのような問題点を解決して、
複数のドライブ信号を用いて駆動される被制御系の応答
が原目標に対し所望の関係を有することとなるよう正確
に制御することができる信号制御システムおよび信号制
御方法を提供することを目的とする。
The present invention solves such a problem,
It is an object of the present invention to provide a signal control system and a signal control method capable of accurately controlling a response of a controlled system driven using a plurality of drive signals so as to have a desired relationship with an original target. I do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の信号制御シス
テムは、被制御系の制御特性を記憶する制御特性記憶手
段を備え、複数のドライブ信号を用いて駆動される被制
御系の応答が複数のドライブ信号の影響を受け得ること
を考慮して、応答が時間軸上の信号に変換された制御目
標と実質的にほぼ等しくなるよう複数のドライブ信号と
このドライブ信号に対する被制御系からの複数の主応答
とに基づき制御特性記憶手段に記憶された被制御系の制
御特性を更新し、時間軸上の信号に変換された制御目標
に基づいて得られた周波数軸上の信号と制御特性記憶手
段に行列形式で記憶された被制御系の伝達関数マトリッ
クスの逆行列で表現される被制御系の制御特性との積と
して得られた周波数軸上の信号に基づいて時間軸上のド
ライブ信号を生成して被制御系に与える第1の制御手
段、応答とパワースペクトル密度で与えられた原目標と
に基づいて制御目標を生成する第2の制御手段、を備え
たことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a signal control system comprising control characteristic storing means for storing control characteristics of a controlled system, wherein a response of the controlled system driven by using a plurality of drive signals is used. In consideration of the possibility of being affected by the plurality of drive signals, the plurality of drive signals and the control system for this drive signal are controlled so that the response is substantially equal to the control target converted into a signal on the time axis. The control characteristic of the controlled system stored in the control characteristic storage means is updated based on the plurality of main responses, and the signal on the frequency axis and the control characteristic obtained based on the control target converted into the signal on the time axis The transfer function matrix of the controlled system stored in a matrix
First control means for generating a drive signal on the time axis based on a signal on the frequency axis obtained as a product of the control characteristic of the controlled system represented by an inverse matrix of Second control means for generating a control target based on the response and the original target given by the power spectral density.

【0011】請求項2の信号制御システムは、請求項1
の信号制御システムにおいて、前記第2の制御手段は、
応答に基づいて得られた量が原目標と実質的にほぼ等し
くなるよう制御目標を生成することを特徴とする。
[0011] The signal control system according to claim 2 is based on claim 1.
In the above signal control system, the second control means includes:
The control target is generated such that the amount obtained based on the response is substantially equal to the original target.

【0012】請求項3の信号制御システムは、請求項1
の信号制御システムにおいて、前記第2の制御手段は、
応答に基づいて得られた量が与えられた限界値を越えな
いよう制御目標を生成することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a signal control system.
In the above signal control system, the second control means includes:
The control target is generated such that the amount obtained based on the response does not exceed a given limit value.

【0013】請求項4の信号制御システムは、請求項1
の信号制御システムにおいて、前記第2の制御手段は、
応答に基づいて得られた量が与えられた限界値を越えな
いよう、当該応答と原目標とに基づいて仮の制御目標を
生成する仮制御目標生成手段、応答に基づいて得られた
量が仮の制御目標と実質的にほぼ等しくなるよう、当該
応答と仮の制御目標とに基づいて制御目標を生成する制
御目標生成手段、を備えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a signal control system.
In the above signal control system, the second control means includes:
Provisional control target generation means for generating a tentative control target based on the response and the original target so that the amount obtained based on the response does not exceed a given limit value; A control target generating means for generating a control target based on the response and the temporary control target so as to be substantially equal to the temporary control target is provided.

【0014】請求項5の信号制御システムは、請求項1
ないし請求項4のいずれかの信号制御システムにおい
て、一つ以上の制御群を設定し、各制御群に属する原目
標、第2の制御手段、制御目標、ドライブ信号および応
答を定義するとともに、各制御群に属する応答のうち一
つ以上の所定の応答を当該制御群の主応答と定義し、前
記第1の制御手段は、被制御系の制御特性を記憶する制
御特性記憶手段を備え、各制御群に属する主応答が、対
応する制御群以外の制御群に属するドライブ信号の影響
をも受け得ることを考慮して、複数のドライブ信号とこ
のドライブ信号に対する被制御系からの複数の主応答と
に基づき制御特性記憶手段に記憶された被制御系の制御
特性を更新し、時間軸上の信号に変換された制御目標に
基づいて得られた周波数軸上の信号と制御特性記憶手段
に行列形式で記憶された被制御系の伝達関数マトリック
スの逆行列で表現される被制御系の制御特性との積とし
て得られた周波数軸上の信号に基づいて時間軸上のドラ
イブ信号をリアルタイム性の保証のために必要とされる
時間内に演算し被制御系に与えることで、各制御群に属
する主応答が、対応する制御群に属する時間軸上の信号
に変換された制御目標と実質的にほぼ等しくなるよう制
御し、各制御群に属する前記第2の制御手段は、対応す
る制御群に属する応答と原目標とに基づいて対応する制
御群に属する制御目標を生成することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a signal control system.
In the signal control system according to any one of claims 4 to 6, one or more control groups are set, and an original target, a second control means, a control target, a drive signal, and a response belonging to each control group are defined. One or more predetermined responses among the responses belonging to the control group are defined as a main response of the control group, and the first control means includes control characteristic storage means for storing control characteristics of the controlled system. Considering that the main response belonging to the control group may be affected by the drive signals belonging to the control group other than the corresponding control group, a plurality of drive signals and a plurality of main responses from the controlled system to the drive signal are provided. The control characteristic of the controlled system stored in the control characteristic storage means is updated based on the above, and the signal on the frequency axis obtained based on the control target converted into the signal on the time axis and the matrix in the control characteristic storage means Remembered in format The transfer function matrix of the controlled system were
Drive signal on the time axis based on the signal on the frequency axis obtained as the product of the control characteristics of the controlled system expressed by the inverse matrix of the drive within the time required to guarantee real-time performance. By performing the calculation and giving it to the controlled system, the main response belonging to each control group is controlled so as to be substantially equal to the control target converted into a signal on the time axis belonging to the corresponding control group. Wherein the second control means generates a control target belonging to the corresponding control group based on the response belonging to the corresponding control group and the original target.

【0015】請求項6の信号制御システムは、請求項5
の信号制御システムにおいて、前記各制御群に属する第
2の制御手段は、対応する制御群以外の制御群に属する
応答をも参照して制御群間にわたる処理を行うことによ
り、適切な制御目標となるよう対応する制御群に属する
制御目標を生成することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a signal control system.
In the signal control system of (1), the second control means belonging to each control group performs processing across control groups by also referring to responses belonging to control groups other than the corresponding control group .
That is, a control target belonging to a corresponding control group is generated so as to be an appropriate control target .

【0016】請求項7の信号制御システムは、請求項5
ないし請求項6のいずれかの信号制御システムにおい
て、前記応答のうち主応答を含む少なくとも一部の応答
およびドライブ信号は、実質的に時間軸上の信号として
表わされ、前記原目標および制御目標は、周波数軸上の
振幅スペクトルに対応する量として表わされ、制御目標
時間軸上の信号に変換して第1の制御手段に与える第
1の変換手段、時間軸上の信号として表わされた応答を
周波数特性に対応する量に変換して第2の制御手段に与
える第2の変換手段、を備えたことを特徴とする。
A signal control system according to claim 7 is a signal control system according to claim 5.
7. The signal control system according to claim 6, wherein at least some of the responses including the main response and the drive signal are substantially represented as signals on a time axis, and the original target and the control target. It is expressed as an amount corresponding to the amplitude spectrum on the frequency axis, the control target
The converted into signals on the time axis a first conversion means for providing the first control means, converts the response expressed as a signal on a time axis in an amount corresponding to the frequency characteristic second control means And a second conversion means for providing

【0017】請求項8の信号制御システムは、請求項7
の信号制御システムにおいて、前記第1の制御手段は、
被制御系の制御特性を記憶する制御特性記憶手段、第1
の変換手段により時間軸上の信号に変換された制御目標
と、制御特性記憶手段に記憶されている制御特性とに基
づき、ドライブ信号をリアルタイム性の保証のために必
要とされる時間内に演算し、被制御系に与えるドライブ
信号演算手段、ドライブ信号演算手段から出力されたド
ライブ信号と、このドライブ信号に対する被制御系から
の主応答とに基づき、制御特性記憶手段に記憶されてい
る制御特性を更新する制御特性更新手段、を備えたこと
を特徴とする。
The signal control system according to claim 8 is a signal control system according to claim 7.
In the signal control system, the first control means includes:
Control characteristic storage means for storing control characteristics of the controlled system,
Based on the control target converted to a signal on the time axis by the conversion means and the control characteristics stored in the control characteristic storage means, the drive signal is calculated within the time required to guarantee real-time performance. And a control signal stored in the control characteristic storage means based on the drive signal calculation means provided to the controlled system, the drive signal output from the drive signal calculation means, and a main response to the drive signal from the controlled system. And control characteristic updating means for updating the control characteristic.

【0018】請求項9の信号制御システムは、請求項8
の信号制御システムにおいて、前記制御特性は、ドライ
ブ信号と主応答との関係を表わす被制御系の複数の伝達
関数を要素とする被制御系の伝達関数マトリックスの所
定の逆マトリックスで表現されることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a signal control system according to the eighth aspect.
Wherein the control characteristic is expressed by a predetermined inverse matrix of a transfer function matrix of the controlled system having a plurality of transfer functions of the controlled system representing a relationship between a drive signal and a main response. It is characterized by.

【0019】請求項10の信号制御システムは、請求項
9の信号制御システムにおいて、ドライブ信号演算手段
は、時間軸上の信号に変換された制御目標を要素とする
制御目標信号ベクトルをフーリエ変換して、複素フーリ
エスペクトルを要素とする制御目標スペクトルベクトル
を求めるフーリエ変換手段、前記伝達関数マトリックス
の所定の逆マトリックスと制御目標スペクトルベクトル
との積である、ドライブスペクトルベクトルを求める乗
算手段、ドライブスペクトルベクトルを逆フーリエ変換
して、ドライブ信号を要素とするドライブ信号ベクトル
を出力する逆フーリエ変換手段、を備えたことを特徴と
する。
According to a tenth aspect of the present invention, in the signal control system of the ninth aspect, the drive signal calculating means performs a Fourier transform on a control target signal vector having a control target converted into a signal on a time axis as an element. Fourier transform means for obtaining a control target spectrum vector having a complex Fourier spectrum as an element, multiplication means for obtaining a drive spectrum vector which is a product of a predetermined inverse matrix of the transfer function matrix and the control target spectrum vector, a drive spectrum vector Is inverse Fourier-transformed to output a drive signal vector having a drive signal as an element.

【0020】請求項11の信号制御システムは、請求項
1ないし請求項10のいずれかの信号制御システムにお
いて、被制御系が、供試体、ドライブ信号を受けて複数
の加振器により供試体に振動を与える振動発生器、供試
体の振動を一つ以上の応答点において検出する振動検出
器、を有する場合に、供試体に対し、原目標に対し所定
の関係を有する振動を与えることを目的とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the signal control system according to any one of the first to tenth aspects, wherein the controlled system receives the drive signal from the test object and drives the test object by a plurality of vibrators. When a vibration generator that gives vibration and a vibration detector that detects vibration of the specimen at one or more response points are provided, the purpose is to provide the specimen with vibration having a predetermined relationship with the original target. And

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】請求項12の記憶媒体は、コンピュータが
実行可能なプログラムを記憶したコンピュータ可読の記
憶媒体であって、前記プログラムは、請求項1ないし請
求項11のいずれかのシステムを実現するものであるこ
とを特徴とする。
A storage medium according to a twelfth aspect is a computer-readable storage medium storing a computer-executable program, and the program realizes the system according to any one of the first to eleventh aspects. There is a feature.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1の信号制御システムは、被制御
系の制御特性を記憶する制御特性記憶手段を備え、複数
のドライブ信号を用いて駆動される被制御系の応答が複
数のドライブ信号の影響を受け得ることを考慮して、応
答が時間軸上の信号に変換された制御目標と実質的にほ
ぼ等しくなるよう複数のドライブ信号とこのドライブ信
号に対する被制御系からの複数の主応答とに基づき制御
特性記憶手段に記憶された被制御系の制御特性を更新
し、時間軸上の信号に変換された制御目標に基づいて得
られた周波数軸上の信号と制御特性記憶手段に行列形式
で記憶された被制御系の伝達関数マトリックスの逆行列
で表現される被制御系の制御特性との積として得られた
周波数軸上の信号に基づいて時間軸上のドライブ信号を
生成して被制御系に与える。したがって、応答が複数の
ドライブ信号の影響を受ける被制御系においても、応答
におよぼす各ドライブ信号の影響を調整しつつ所望の制
御目標を再現することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a signal control system comprising a control characteristic storing means for storing control characteristics of a controlled system, wherein a response of the controlled system driven by using a plurality of drive signals is controlled by a plurality of drive signals. And a plurality of main responses from the controlled system to the drive signal such that the response becomes substantially equal to the control target converted into a signal on the time axis. The control characteristic of the controlled system stored in the control characteristic storage means is updated based on the above, and the signal on the frequency axis obtained based on the control target converted into the signal on the time axis and the matrix in the control characteristic storage means Matrix of the transfer function matrix of the controlled system stored in the form
A drive signal on the time axis is generated based on the signal on the frequency axis obtained as a product of the control characteristic of the controlled system expressed by the following equation, and given to the controlled system. Therefore, even in a controlled system whose response is affected by a plurality of drive signals, a desired control target can be reproduced while adjusting the effect of each drive signal on the response.

【0026】また、制御目標は応答とパワースペクトル
密度で与えられた原目標とに基づいて生成される。した
がって、応答に応じて制御目標を調整するよう制御する
ことにより応答が原目標に対して所望の関係を有するこ
ととなるよう制御することができる。
The control target is a response and a power spectrum.
Generated based on the original goal given in density . Therefore, by controlling the control target to be adjusted according to the response, it is possible to control the response to have a desired relationship with the original target.

【0027】すなわち、性質の異なる2つの制御を組合
せて相補的制御を行なうことで、複数のドライブ信号を
用いて駆動される被制御系の応答が原目標に対し所望の
関係を有することとなるよう正確に制御することができ
る。
That is, by performing complementary control by combining two controls having different properties, the response of the controlled system driven using a plurality of drive signals has a desired relationship with the original target. Can be controlled precisely.

【0028】請求項2の信号制御システムは、応答に基
づいて得られた量が原目標と実質的にほぼ等しくなるよ
う制御目標を生成することを特徴とする。したがって、
複数のドライブ信号を用いて駆動される被制御系におい
て、原目標を正確に再現することができる。
The signal control system according to claim 2 is characterized in that the control target is generated such that the amount obtained based on the response is substantially equal to the original target. Therefore,
In a controlled system driven using a plurality of drive signals, an original target can be accurately reproduced.

【0029】請求項3の信号制御システムは、応答に基
づいて得られた量が与えられた限界値を越えないよう制
御目標を生成することを特徴とする。したがって、複数
のドライブ信号を用いて駆動される被制御系の応答が所
定の制約条件を維持するよう正確に制御することができ
る。
A signal control system according to a third aspect is characterized in that a control target is generated such that an amount obtained based on a response does not exceed a given limit value. Therefore, it is possible to accurately control the response of the controlled system driven using the plurality of drive signals so as to maintain the predetermined constraint.

【0030】請求項4の信号制御システムは、応答に基
づいて得られた量が与えられた限界値を越えないよう当
該応答と原目標とに基づいて仮の制御目標を生成し、応
答に基づいて得られた量が仮の制御目標と実質的にほぼ
等しくなるよう当該応答と仮の制御目標とに基づいて制
御目標を生成することを特徴とする。
In the signal control system according to the present invention, a temporary control target is generated based on the response and the original target so that the amount obtained based on the response does not exceed a given limit value. The control target is generated based on the response and the provisional control target so that the amount obtained in this manner is substantially equal to the provisional control target.

【0031】したがって、被制御系の応答が所定の制約
条件を維持するよう仮の制御目標を設定し、仮の制御目
標を正確に再現することができるよう制御目標を設定す
ることができる。このため、複数のドライブ信号を用い
て駆動される被制御系の応答が所定の制約条件を維持
し、かつ、応答が原目標に対し所望の関係を有すること
となるよう、より正確に制御することができる。
Therefore, it is possible to set a tentative control target so that the response of the controlled system maintains a predetermined constraint, and to set the control target so that the tentative control target can be accurately reproduced. Therefore, the control of the controlled system driven using the plurality of drive signals maintains the predetermined constraint condition, and the control is performed more accurately so that the response has a desired relationship with the original target. be able to.

【0032】請求項5の信号制御システムは、一つ以上
の制御群を設定し、被制御系の制御特性を記憶する制御
特性記憶手段を備え、各制御群に属する主応答が、対応
する制御群以外の制御群に属するドライブ信号の影響を
も受け得ることを考慮して、複数のドライブ信号とこの
ドライブ信号に対する被制御系からの複数の主応答とに
基づき制御特性記憶手段に記憶された被制御系の制御特
性を更新し、時間軸上の信号に変換された制御目標に基
づいて得られた周波数軸上の信号と制御特性記憶手段に
行列形式で記憶された被制御系の伝達関数マトリックス
の逆行列で表現される被制御系の制御特性との積として
得られた周波数軸上の信号に基づいて時間軸上のドライ
ブ信号をリアルタイム性の保証のために必要とされる時
間内に演算し被制御系に与えることで、各制御群に属す
る主応答が、対応する制御群に属する時間軸上の信号に
変換された制御目標と実質的にほぼ等しくなるよう制御
する。したがって、各制御群に属する主応答から他の制
御群に属する制御目標の影響を排除するよう制御するこ
とで、各制御群に属する制御目標をそれぞれ独立に再現
することができる。
A signal control system according to a fifth aspect of the present invention includes a control characteristic storing means for setting one or more control groups and storing control characteristics of a controlled system, wherein a main response belonging to each control group corresponds to a corresponding control group. In consideration of the possibility of being affected by a drive signal belonging to a control group other than the control group, the control signal is stored in the control characteristic storage means based on a plurality of drive signals and a plurality of main responses to the drive signal from the controlled system. The control characteristic of the controlled system is updated, the signal on the frequency axis obtained based on the control target converted into the signal on the time axis, and the transfer function of the controlled system stored in a matrix form in the control characteristic storage means. matrix
Calculates the drive signal on the time axis within the time required to guarantee real-time performance based on the signal on the frequency axis obtained as the product of the control characteristics of the controlled system expressed by the inverse matrix of By giving the control response to the controlled system, the main response belonging to each control group is controlled to be substantially equal to the control target converted into a signal on the time axis belonging to the corresponding control group. Therefore, by performing control so as to eliminate the influence of the control target belonging to another control group from the main response belonging to each control group, the control target belonging to each control group can be independently reproduced.

【0033】また、各制御群に属する制御目標は対応す
る制御群に属する応答と原目標とに基づいて生成され
る。したがって、各制御群に属する制御目標は、当該制
御群内の処理のみにより生成される。
The control targets belonging to each control group are generated based on the responses belonging to the corresponding control group and the original targets. Therefore, the control targets belonging to each control group are generated only by the processing in the control group.

【0034】すなわち、一連の制御処理を制御群間にわ
たる処理と制御群内で完結する処理とに分類し、これら
の処理を組合せて行なうことで、複数のドライブ信号を
用いて駆動される被制御系に対する信号の制御をより容
易に行なうことができる。
That is, a series of control processes are classified into processes that extend between control groups and processes that are completed within the control group. By performing these processes in combination, a controlled system that is driven using a plurality of drive signals is controlled. Signal control for the system can be performed more easily.

【0035】請求項6の信号制御システムは、一の制御
群以外の制御群に属する応答をも参照して制御群間にわ
たる処理を行うことにより、適切な制御目標となるよう
対応する制御群に属する制御目標を生成することを特徴
とする。したがって、一の制御群に属する応答が他の制
御群に属する制御目標の影響を受ける場合には、制御群
間にわたる処理を行なうことにより適正な制御目標を生
成することができる。
The signal control system according to claim 6, between the control group also see the response belonging to the control group other than one control group
By performing the process, a control target belonging to a corresponding control group is generated so as to be an appropriate control target . Therefore, when a response belonging to one control group is affected by a control target belonging to another control group, an appropriate control target can be generated by performing processing across control groups.

【0036】請求項7の信号制御システムは、応答のう
ち主応答を含む少なくとも一部の応答およびドライブ信
号は実質的に時間軸上の信号として表わされ、原目標お
よび制御目標は周波数軸上の振幅スペクトルに対応する
量として表わされる。また、制御目標を時間軸上の信号
に変換するとともに、時間軸上の信号として表わされた
応答を周波数特性に対応する量に変換する。
In the signal control system according to the present invention, at least some of the responses including the main response and the drive signal are substantially represented as signals on the time axis, and the original target and the control target are expressed on the frequency axis. As an amount corresponding to the amplitude spectrum of In addition, the control target is converted into a signal on the time axis, and the response expressed as the signal on the time axis is converted into an amount corresponding to the frequency characteristic.

【0037】したがって、実質的に時間軸上の信号とし
て表わされた量を扱うことにより、被制御系の応答が複
数のドライブ信号の影響を受け得ることを考慮して制御
することが可能となる。
Therefore, it is possible to control the response of the controlled system in consideration of the fact that the response of the controlled system can be affected by a plurality of drive signals by treating the quantity substantially expressed as a signal on the time axis. Become.

【0038】請求項8の信号制御システムは、時間軸上
の信号に変換された制御目標と記憶されている被制御系
制御特性とに基づきリアルタイム性の保証のために必
要とされる時間内にドライブ信号を演算して被制御系に
与え、ドライブ信号とこのドライブ信号に対する被制御
系からの主応答とに基づき記憶されている制御特性を更
新することを特徴とする。
The signal control system of claim 8, the control system is stored as a control target that has been converted into a signal on the time axis
A drive signal is calculated within the time required for guaranteeing real-time performance based on the control characteristics of the control signal and given to the controlled system, and stored based on the drive signal and the main response from the controlled system to this drive signal. It is characterized in that the set control characteristics are updated.

【0039】したがって、リアルタイムで被制御系にド
ライブ信号を与えることができる。また、適宜制御特性
を更新することで、より忠実に制御特性を再現すること
ができる。
Therefore, a drive signal can be given to the controlled system in real time. In addition, by updating the control characteristics as appropriate, the control characteristics can be reproduced more faithfully.

【0040】請求項9の信号制御システムは、制御特性
が、ドライブ信号と主応答との関係を表わす被制御系の
複数の伝達関数を要素とする被制御系の伝達関数マトリ
ックスの所定の逆マトリックスで表現されることを特徴
とする。したがって、比較的単純な形で制御特性を記述
することができる。このため、被制御系の制御特性の把
握、解析が容易となる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the signal control system, a predetermined inverse matrix of a transfer function matrix of the controlled system having a plurality of transfer functions of the controlled system as elements whose control characteristics indicate a relationship between the drive signal and the main response. It is characterized by being represented by Therefore, the control characteristics can be described in a relatively simple manner. Therefore, it is easy to grasp and analyze the control characteristics of the controlled system.

【0041】請求項10の信号制御システムは、時間軸
上の信号に変換された制御目標を要素とする制御目標信
号ベクトルをフーリエ変換して複素フーリエスペクトル
を要素とする制御目標スペクトルベクトルを求め、伝達
関数マトリックスの所定の逆マトリックスと制御目標ス
ペクトルベクトルとの積であるドライブスペクトルベク
トルを求め、ドライブスペクトルベクトルを逆フーリエ
変換してドライブ信号を要素とするドライブ信号ベクト
ルを出力することを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, a control target signal vector having a complex Fourier spectrum as an element is obtained by Fourier-transforming a control target signal vector having a control target converted into a signal on a time axis as an element. A drive spectrum vector which is a product of a predetermined inverse matrix of a transfer function matrix and a control target spectrum vector is obtained, and the drive spectrum vector is subjected to an inverse Fourier transform to output a drive signal vector having a drive signal as an element. .

【0042】すなわち、時間軸上の信号で表わされた制
御目標を演算の容易な周波数軸上の量に変換し、変換し
た量と前記逆マトリックスとの積を演算により求め、求
めた積を時間軸上のドライブ信号に再変換する。このよ
うにして、演算時間の短縮を図ることができる。
That is, the control target represented by the signal on the time axis is converted into an amount on the frequency axis that is easy to calculate, and the product of the converted amount and the inverse matrix is obtained by calculation. Re-convert to the drive signal on the time axis. In this way, the calculation time can be reduced.

【0043】請求項11の信号制御システムは、被制御
系が、供試体と、ドライブ信号を受けて複数の加振器に
より供試体に振動を与える振動発生器と、供試体の振動
を一つ以上の応答点において検出する振動検出器とを有
する場合に、供試体に対し、原目標に対し所定の関係を
有する振動を与えることを目的とする。
According to a eleventh aspect of the present invention, in the signal control system, the system to be controlled includes a specimen, a vibration generator that receives a drive signal and vibrates the specimen by a plurality of vibrators, and a vibration of the specimen. It is an object of the present invention to provide a test specimen with a vibration having a predetermined relationship with an original target when the apparatus has a vibration detector that detects the above response point.

【0044】したがって、複数の加振器を用いて振動試
験を行なう際、加振器相互間の干渉に基づく応答の歪を
除去することができる。このため、原目標を正確に再現
したり、原目標に対し所望の関係を有する振動を供試体
に正確に与えたりすることができる。
Therefore, when a vibration test is performed using a plurality of exciters, it is possible to remove the distortion of the response due to the interference between the exciters. For this reason, the original target can be accurately reproduced, and vibration having a desired relationship with the original target can be accurately applied to the test sample.

【0045】請求項12の記憶媒体は、請求項1ないし
請求項11のいずれかのシステムをコンピュータを用い
て実現するためのプログラムを記憶したことを特徴とす
る。したがって、コンピュータに読取らせることによ
り、信号制御システム等を実現することができる。すな
わち、さらに容易に、複数のドライブ信号を用いて駆動
される被制御系の応答が原目標に対し所望の関係を有す
ることとなるよう正確に制御することができる信号制御
システムを提供することができる。
A storage medium according to a twelfth aspect is characterized by storing a program for realizing the system according to any one of the first to eleventh aspects using a computer. Therefore, a signal control system or the like can be realized by causing a computer to read. That is, it is possible to provide a signal control system that can more easily and accurately control a response of a controlled system driven by using a plurality of drive signals so as to have a desired relationship with an original target. it can.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[システムの構成]図1に、この発明の一実施形態によ
る信号制御システムである振動制御システムの全体ブロ
ック図を示す。振動制御システムは、第2の変換手段で
あるフーリエ変換手段16、26、PSD分析手段1
8、28、第2の制御手段であるPSD制御器12、2
2、第1の変換手段であるランダム波発生器14、2
4、第1の制御手段である多次元波形制御器8を備えて
いる。
[System Configuration] FIG. 1 is an overall block diagram of a vibration control system which is a signal control system according to an embodiment of the present invention. The vibration control system includes Fourier transform means 16 and 26, which are second transform means, and PSD analysis means 1
8, 28, the PSD controllers 12, 2 which are the second control means
2. random wave generators 14, 2 as first conversion means
4. A multi-dimensional waveform controller 8 as a first control means is provided.

【0047】フーリエ変換手段16、PSD分析手段1
8、PSD制御器12、ランダム波発生器14は制御群
10に属する。同様に、フーリエ変換手段26、PSD
分析手段28、PSD制御器22、ランダム波発生器2
4は別の制御群20に属する。
Fourier transform means 16, PSD analysis means 1
8, PSD controller 12 and random wave generator 14 belong to control group 10. Similarly, Fourier transform means 26, PSD
Analysis means 28, PSD controller 22, random wave generator 2
4 belongs to another control group 20.

【0048】原目標である原目標PSD、限界値である
監視PSD、制御目標である制御目標PSD、被制御系
2を駆動するためのドライブ信号、ドライブ信号に対す
る被制御系2の応答である応答信号等は、それぞれいず
れの制御群に属するかが定義されている。なお、図1に
おいては説明の便宜のため、制御群が2つの場合を例示
したが、制御群の数は1つであってもよいし、3つ以上
であってもよい。
An original target PSD which is an original target, a monitoring PSD which is a limit value, a control target PSD which is a control target, a drive signal for driving the controlled system 2, and a response which is a response of the controlled system 2 to the drive signal. It is defined to which control group each signal belongs. Although FIG. 1 illustrates the case where the number of control groups is two for convenience of explanation, the number of control groups may be one or three or more.

【0049】応答信号は、振動制御システムの制御入力
として使用される制御応答信号と、システムの監視のた
めのモニタ応答信号(図示せず)とに大別される。制御
応答信号またはモニタ応答信号のうち後述するリミット
制御のために使用される応答信号を特にリミット応答信
号という。したがって、リミット応答信号と制御応答信
号とが、図1に示す振動制御システムの広義の制御入力
として使用されることになる。また、制御応答信号のう
ち多次元波形制御器8の入力として使用される応答信号
を主制御応答信号(主応答に該当する)という。なお、
各制御群において少なくとも一つの制御応答信号が存在
すればよく、モニタ応答信号、リミット応答信号の数は
問わない。また、制御応答信号の全部が主制御応答信号
であってもよく、制御応答信号の一部が主制御応答信号
であってもよい。また、各制御群における主制御応答信
号の数は1以上であればよい。
The response signal is roughly classified into a control response signal used as a control input of the vibration control system and a monitor response signal (not shown) for monitoring the system. Of the control response signal or the monitor response signal, a response signal used for limit control described later is particularly called a limit response signal. Therefore, the limit response signal and the control response signal are used as control inputs in a broad sense of the vibration control system shown in FIG. A response signal used as an input of the multidimensional waveform controller 8 among the control response signals is referred to as a main control response signal (corresponding to a main response). In addition,
It is sufficient that at least one control response signal exists in each control group, and the number of monitor response signals and limit response signals does not matter. Further, all of the control response signals may be the main control response signal, and some of the control response signals may be the main control response signal. The number of main control response signals in each control group may be one or more.

【0050】この実施形態においては、各応答信号、ド
ライブ信号等は、実質的に時間軸上の信号として表わさ
れる。また、原目標PSD、監視PSD、制御目標PS
D等は、パワースペクトル密度として表わされている。
In this embodiment, each response signal, drive signal, and the like are substantially represented as signals on the time axis. In addition, the original target PSD, the monitoring PSD, the control target PS
D and the like are represented as power spectral densities.

【0051】制御群10について説明する。フーリエ変
換手段16は、いずれも時間軸上の信号である制御応答
信号およびリミット応答信号を、複素フーリエスペクト
ルに変換するとともに、得られた各複素フーリエスペク
トルに基づいて、これらのパワースペクトル密度である
制御応答PSDおよびリミット応答PSDを算出し、こ
のうちリミット応答PSDをPSD制御器12に与え
る。
The control group 10 will be described. The Fourier transform means 16 converts the control response signal and the limit response signal, both of which are signals on the time axis, into a complex Fourier spectrum, and based on each of the obtained complex Fourier spectra, calculates the power spectrum density. The control response PSD and the limit response PSD are calculated, and the limit response PSD is given to the PSD controller 12 among them.

【0052】PSD分析手段18は、フーリエ変換手段
16により得られたPSDのうち、各制御応答PSDに
所定の平均化処理を施すことにより、代表制御応答PS
Dを算出し、PSD制御手段12に与える。この実施形
態においては、このようにして得られた代表制御応答P
SDを平均化制御応答PSDとよんでいる。
The PSD analysis means 18 performs a predetermined averaging process on each control response PSD among the PSDs obtained by the Fourier transform means 16, thereby obtaining a representative control response PSD.
D is calculated and given to the PSD control means 12. In this embodiment, the thus obtained representative control response P
SD is called an averaging control response PSD.

【0053】なお、PSD分析手段18において、フー
リエ変換手段16により得られた各制御応答PSDに、
所定の最大値抽出処理を施すことにより代表制御応答P
SDを算出し、PSD制御手段12に与えるよう構成す
ることもできる。また、フーリエ変換手段16により得
られた各制御応答PSDに、平均化処理と最大値抽出処
理とを組合せた処理を施すことにより代表制御応答PS
Dを算出し、PSD制御手段12に与えるよう構成する
こともできる。
The PSD analysis means 18 adds each control response PSD obtained by the Fourier transform means 16 to
By performing a predetermined maximum value extraction process, the representative control response P
It is also possible to configure so that SD is calculated and given to the PSD control means 12. The control response PSD obtained by the Fourier transform means 16 is subjected to a process combining the averaging process and the maximum value extraction process, thereby obtaining the representative control response PS.
D may be calculated and provided to the PSD control means 12.

【0054】PSD制御器12は、平均化制御応答PS
D、リミット応答PSD、原目標PSD、監視PSD、
目標レベル(後述)に基づいて、制御目標PSDを生成
し、ランダム波生成PSDを生成する。
The PSD controller 12 has an averaging control response PS
D, limit response PSD, original target PSD, monitoring PSD,
A control target PSD is generated based on a target level (described later), and a random wave generation PSD is generated.

【0055】PSD制御器12は、仮制御目標生成手段
30と制御目標生成手段32とを備えている。仮制御目
標生成手段30は、リミット応答PSDが、与えられた
監視PSDを越えないよう、リミット応答PSD、平均
化制御応答PSD、与えられた原目標PSDおよび目標
レベルに基づいて仮の制御目標を生成する。制御目標生
成手段32は、平均化制御応答PSDが仮の制御目標と
実質的にほぼ等しくなるよう、平均化制御応答PSDと
仮の制御目標とに基づいて制御目標PSDを生成する。
そして、制御目標PSDに、必要な補正をし、ランダム
波生成PSDを生成する。
The PSD controller 12 includes provisional control target generation means 30 and control target generation means 32. The provisional control target generation means 30 generates a provisional control target based on the limit response PSD, the averaging control response PSD, the supplied original target PSD, and the target level so that the limit response PSD does not exceed the supplied monitoring PSD. Generate. The control target generation means 32 generates the control target PSD based on the averaged control response PSD and the temporary control target so that the averaged control response PSD is substantially equal to the temporary control target.
Then, necessary correction is made to the control target PSD to generate a random wave generation PSD.

【0056】ランダム波発生器14は、ランダム波生成
PSDを時間軸上の信号である制御目標信号に変換して
多次元波形制御器8に与える。以上、制御群10につい
て説明したが、制御群20についても同様である。
The random wave generator 14 converts the random wave generation PSD into a control target signal, which is a signal on the time axis, and supplies the control target signal to the multidimensional waveform controller 8. Although the control group 10 has been described above, the same applies to the control group 20.

【0057】多次元波形制御器8は、ランダム波発生器
14、24から与えられた各制御目標信号に基づいて各
ドライブ信号を生成し、これを被制御系2に与える。多
次元波形制御器8は、たとえば制御群10に属する主制
御応答信号が、制御群20に属するドライブ信号の影響
をも受け得ることを考慮し、制御群10に属する主制御
応答信号が、制御群10に属する制御目標信号とほぼ等
しくなるよう閉ループ制御を行ないつつドライブ信号を
生成して被制御系2に与える。制御群20に属するドラ
イブ信号も同様に生成される。
The multidimensional waveform controller 8 generates each drive signal based on each control target signal given from the random wave generators 14 and 24, and supplies the drive signal to the controlled system 2. The multi-dimensional waveform controller 8 considers, for example, that the main control response signal belonging to the control group 10 can be affected by the drive signal belonging to the control group 20, and the main control response signal belonging to the control group 10 A drive signal is generated and supplied to the controlled system 2 while performing closed loop control so as to be substantially equal to the control target signal belonging to the group 10. Drive signals belonging to the control group 20 are similarly generated.

【0058】図2に、図1の多次元波形制御器8の一例
を表わす詳細なブロック図を示す。多次元波形制御器8
は、被制御系の伝達特性を記憶する伝達特性記憶手段3
8、ドライブ信号演算手段40、被制御系の伝達特性を
更新する伝達特性更新手段42、D/A変換器44、A
/D変換器46、制御目標記憶手段48を備えている。
なお、各制御目標信号を要素とするベクトルを制御目標
信号ベクトルと呼び、各ドライブ信号を要素とするベク
トルをドライブ信号ベクトルと呼び、各主制御応答信号
を要素とするベクトルを主制御応答信号ベクトルと呼
ぶ。
FIG. 2 is a detailed block diagram showing an example of the multidimensional waveform controller 8 shown in FIG. Multi-dimensional waveform controller 8
Is a transfer characteristic storage means 3 for storing transfer characteristics of the controlled system.
8, drive signal calculating means 40, transfer characteristic updating means 42 for updating the transfer characteristic of the controlled system, D / A converter 44, A
A / D converter 46 and a control target storage means 48 are provided.
A vector having each control target signal as an element is referred to as a control target signal vector, a vector having each drive signal as an element is referred to as a drive signal vector, and a vector having each main control response signal as an element is referred to as a main control response signal vector. Call.

【0059】伝達特性記憶手段38は、被制御系の伝達
特性を記憶する。なお、この実施形態においては、被制
御系の伝達特性は、ドライブ信号ベクトルと主制御応答
信号ベクトルとの関係を表わす被制御系2の伝達関数マ
トリックスの所定の逆マトリックスであるイコライゼー
ションマトリックスで表現される。ドライブ信号演算手
段40は、ランダム波発生器14、24(図1参照)に
より生成された制御目標信号ベクトルと、伝達特性記憶
手段38に記憶されている被制御系の伝達特性とに基づ
き、ドライブ信号ベクトルをリアルタイム性の保証のた
めに必要とされる時間内に演算し、D/A変換器44に
よりアナログ信号に変換した後、被制御系2に与える。
The transfer characteristic storage means 38 stores the transfer characteristics of the controlled system. In this embodiment, the transfer characteristic of the controlled system is represented by an equalization matrix which is a predetermined inverse matrix of the transfer function matrix of the controlled system 2 representing the relationship between the drive signal vector and the main control response signal vector. You. The drive signal calculation means 40 performs drive based on the control target signal vector generated by the random wave generators 14 and 24 (see FIG. 1) and the transfer characteristic of the controlled system stored in the transfer characteristic storage means 38. The signal vector is calculated within the time required for guaranteeing the real-time property, converted into an analog signal by the D / A converter 44, and given to the controlled system 2.

【0060】伝達特性更新手段42は、ドライブ信号演
算手段40から出力されたドライブ信号ベクトルと、こ
のドライブ信号ベクトルに対する被制御系2からの主制
御応答信号ベクトルとに基づき、伝達特性記憶手段38
に記憶されている被制御系の伝達特性を更新する。な
お、被制御系2からの主制御応答信号ベクトルは、A/
D変換器46によりデジタル信号に変換され、伝達特性
更新手段42に与えられる。
The transfer characteristic updating means 42 is based on the drive signal vector output from the drive signal calculating means 40 and the main control response signal vector from the controlled system 2 for this drive signal vector.
The transfer characteristic of the controlled system stored in is updated. The main control response signal vector from the controlled system 2 is A /
The signal is converted into a digital signal by the D converter 46 and supplied to the transfer characteristic updating means 42.

【0061】制御目標記憶手段48は、制御目標信号ベ
クトルを記憶し、A/D変換器46から入力される応答
信号ベクトルに対応させて出力する。これらの出力は、
後述するバスコントロールボード72を介して、パーソ
ナルコンピュータ76のCRT88に表示される(図5
参照)。
The control target storage means 48 stores the control target signal vector and outputs it in correspondence with the response signal vector input from the A / D converter 46. These outputs are
The information is displayed on a CRT 88 of a personal computer 76 via a bus control board 72 described later (FIG. 5).
reference).

【0062】図3に、図2のドライブ信号演算手段40
の一例を表わす詳細なブロック図を示す。ドライブ信号
演算手段40は、フーリエ変換手段50、乗算手段5
2、逆フーリエ変換手段54を備えている。
FIG. 3 shows the drive signal calculating means 40 of FIG.
FIG. 2 is a detailed block diagram showing an example of the first embodiment. The drive signal calculation means 40 includes a Fourier transform means 50, a multiplication means 5
2. Inverse Fourier transform means 54 is provided.

【0063】フーリエ変換手段50は、時間軸上の信号
である制御目標信号を要素とする制御目標信号ベクトル
をフーリエ変換して、複素フーリエスペクトルを要素と
する制御目標スペクトルベクトルを求める。乗算手段5
2は、イコライゼーションマトリックスと制御目標スペ
クトルベクトルとの積である、ドライブスペクトルベク
トルを求める。逆フーリエ変換手段54は、ドライブス
ペクトルベクトルを逆フーリエ変換して、時間軸上の信
号であるドライブ信号を要素とするドライブ信号ベクト
ルを出力する。
The Fourier transform means 50 performs a Fourier transform on a control target signal vector having a control target signal as a signal on the time axis as an element, and obtains a control target spectrum vector having a complex Fourier spectrum as an element. Multiplication means 5
2 obtains a drive spectrum vector, which is a product of the equalization matrix and the control target spectrum vector. The inverse Fourier transform unit 54 performs an inverse Fourier transform on the drive spectrum vector, and outputs a drive signal vector having a drive signal, which is a signal on the time axis, as an element.

【0064】図4は、図2のドライブ信号演算手段40
の他の例を表わす詳細なブロック図である。図4の例
は、図3の例におけるフーリエ変換手段50の前に窓操
作手段56を設けるとともに、逆フーリエ変換手段54
の後に重ね合せ手段58を設けたものである。
FIG. 4 is a block diagram showing the drive signal calculating means 40 shown in FIG.
FIG. 10 is a detailed block diagram illustrating another example of the present invention. In the example of FIG. 4, a window operating means 56 is provided before the Fourier transform means 50 in the example of FIG.
Is provided with a superimposing means 58 after this.

【0065】窓操作手段56は、制御目標信号ベクトル
を1フレームごとに取り込み、窓操作を行った後、フー
リエ変換手段50に与える。重ね合わせ手段58は、逆
フーリエ変換手段54からの出力を重ね合わせる。この
ように、窓操作処理と重ね合わせ処理とを組合せて行な
うことにより、被制御系の伝達特性が急激に変化したと
してもドライブ信号ベクトルが不連続になることを防止
することができる。なお、特開平2−213908号公
報には、窓操作処理および重ね合わせ処理の詳細が記載
されている。
The window operating means 56 fetches the control target signal vector for each frame, performs a window operation, and supplies it to the Fourier transform means 50. The superposition means 58 superimposes the output from the inverse Fourier transform means 54. As described above, by performing the window operation process and the superimposition process in combination, it is possible to prevent the drive signal vector from becoming discontinuous even if the transfer characteristic of the controlled system changes abruptly. It should be noted that Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-213908 describes details of the window operation process and the overlay process.

【0066】[ハードウェア]図1に示す振動制御シス
テムの各機能をDSP(Digital Signal Processor)を
用いて実現した場合のハードウェア構成および被制御系
2の一例を、図5に示す。図5は、図1に示す振動制御
システムが、合計3つの制御群を有する場合の例であ
る。すなわち、振動制御システムは、図中X方向の振動
を制御するX制御群、Y方向の振動を制御するY制御
群、Z方向の振動を制御するZ制御群を有する。
[Hardware] FIG. 5 shows an example of a hardware configuration and a controlled system 2 when each function of the vibration control system shown in FIG. 1 is realized using a DSP (Digital Signal Processor). FIG. 5 shows an example in which the vibration control system shown in FIG. 1 has a total of three control groups. That is, the vibration control system has an X control group that controls vibration in the X direction in the figure, a Y control group that controls vibration in the Y direction, and a Z control group that controls vibration in the Z direction.

【0067】被制御系2は、供試体90、ドライブ信号
を受けて供試体90に振動を与える振動発生器92、供
試体90の振動を検出する振動検出器である加速度セン
サ94を備えている。振動発生器92は、X方向の振動
を発生するX加振器92x、Y方向の振動を発生するY
加振器92y、Z方向の振動を発生するZ加振器92z
を備えている。加速度センサ94は、X方向の振動を検
出するX加速度センサ94x、Y方向の振動を検出する
Y加速度センサ94y、Z方向の振動を検出するZ加速
度センサ94zを備えている。
The controlled system 2 includes a specimen 90, a vibration generator 92 which receives the drive signal and vibrates the specimen 90, and an acceleration sensor 94 which is a vibration detector for detecting the vibration of the specimen 90. . The vibration generator 92 includes an X vibrator 92x that generates vibration in the X direction, and a Y that generates vibration in the Y direction.
Exciter 92y, Z exciter 92z that generates vibration in the Z direction
It has. The acceleration sensor 94 includes an X acceleration sensor 94x that detects vibration in the X direction, a Y acceleration sensor 94y that detects vibration in the Y direction, and a Z acceleration sensor 94z that detects vibration in the Z direction.

【0068】振動制御システムのX制御群と、被制御系
2のX加振器92xおよびX加速度センサ94xとによ
り、X加振群を形成している。同様に、Y制御群と、被
制御系2のY加振器92yおよびY加速度センサ94y
とにより、Y加振群を形成し、Z制御群と、被制御系2
のZ加振器92zおよびZ加速度センサ94zとによ
り、Z加振群を形成している。
The X excitation group is formed by the X control group of the vibration control system, the X oscillator 92x and the X acceleration sensor 94x of the controlled system 2. Similarly, the Y control group, the Y vibrator 92y and the Y acceleration sensor 94y of the controlled system 2
Form a Y vibration group, and a Z control group and the controlled system 2
The Z vibrator 92z and the Z acceleration sensor 94z form a Z vibration group.

【0069】一方、振動制御システムは、DSPボード
62、出力ボード66、アンプ68、入力ボード70、
バスコントロールボード72、パーソナルコンピュータ
76を備えている。DSPボード62、出力ボード6
6、入力ボード70、バスコントロールボード72は、
インターナルバス60を介して相互に接続されている。
バスコントロールボード72にはパーソナルコンピュー
タ76が接続されている。
On the other hand, the vibration control system includes a DSP board 62, an output board 66, an amplifier 68, an input board 70,
A bus control board 72 and a personal computer 76 are provided. DSP board 62, output board 6
6, input board 70, bus control board 72,
They are interconnected via an internal bus 60.
A personal computer 76 is connected to the bus control board 72.

【0070】パーソナルコンピュータ76は、CPU7
8、主メモリ80、ハードディスク82、FDD(フレ
キシブルディスクドライブ)84、キーボード86、C
RT88を備えている。ハードディスク82には、振動
制御のためのプログラム、原目標PSD、監視PSD等
のデータ等が記憶されている。
The personal computer 76 has a CPU 7
8, main memory 80, hard disk 82, FDD (flexible disk drive) 84, keyboard 86, C
RT88 is provided. The hard disk 82 stores a program for vibration control, data such as an original target PSD, a monitoring PSD, and the like.

【0071】DSPボード62は、高速演算を行なうマ
イクロプロセッサであるDSP63、メモリ64を備え
ている。メモリ64には、バスコントロールボード72
を介して、パーソナルコンピュータ76のハードディス
ク82に記憶されたプログラム等がロードされる。DS
P63は、メモリ64にロードされたプログラムに従っ
て、振動制御処理を実行する。
The DSP board 62 includes a DSP 63, which is a microprocessor for performing high-speed operations, and a memory 64. The memory 64 has a bus control board 72
, A program or the like stored in the hard disk 82 of the personal computer 76 is loaded. DS
P63 executes a vibration control process according to the program loaded in the memory 64.

【0072】DSP63から出力されたドライブ信号
は、D/A変換器44を有する出力ボード66によりア
ナログ信号に変換され、アンプ68により増幅された
後、振動発生器92に与えられる。なお、アンプ68
は、X加振器92xに与えるドライブ信号を増幅するた
めのXアンプ68x、Y加振器92yに与えるドライブ
信号を増幅するためのYアンプ68y、Z加振器92z
に与えるドライブ信号を増幅するためのZアンプ68z
を備えている。
The drive signal output from the DSP 63 is converted into an analog signal by an output board 66 having a D / A converter 44, amplified by an amplifier 68, and supplied to a vibration generator 92. The amplifier 68
Are an X amplifier 68x for amplifying a drive signal given to the X shaker 92x, a Y amplifier 68y for amplifying a drive signal given to the Y shaker 92y, and a Z shaker 92z.
Amplifier 68z for amplifying the drive signal given to the
It has.

【0073】加速度センサ94により検出された被制御
系2の応答信号(アナログ信号)は、A/D変換器46
を有する入力ボード70によりデジタル信号に変換さ
れ、DSP63に送られる。
The response signal (analog signal) of the controlled system 2 detected by the acceleration sensor 94 is supplied to the A / D converter 46.
Is converted into a digital signal by the input board 70 having the

【0074】なお、プログラムの起動命令、停止命令な
どは、パーソナルコンピュータ76のキーボード86か
ら入力する。これらの入力は、バスコントロールボード
72を介して、DSP63に伝達される。また、DSP
63によるプログラムの処理結果等は、バスコントロー
ルボード72を介して、パーソナルコンピュータ76の
CRT88に表示される。また、バスコントロールボー
ド72は、A/D変換器46にサンプリングタイミング
を与えるためのサンプリングクロックジェネレータ74
を備えている。
Note that a program start command, a program stop command, and the like are input from the keyboard 86 of the personal computer 76. These inputs are transmitted to the DSP 63 via the bus control board 72. Also, DSP
The processing result of the program by 63 is displayed on the CRT 88 of the personal computer 76 via the bus control board 72. The bus control board 72 includes a sampling clock generator 74 for giving a sampling timing to the A / D converter 46.
It has.

【0075】なお、外部機器(図示せず)との間でのプ
ログラムや各種データの授受は、FDD(フレキシブル
ディスクドライブ)84を介して、フレキシブルディス
ク(図示せず)により行なわれる。
The exchange of programs and various data with an external device (not shown) is performed by a flexible disk (not shown) via an FDD (flexible disk drive) 84.

【0076】[システムの動作] −試加振− 図6に、図5に示す振動制御システムにおける動作のフ
ローチャートを表わす。図5、図6に基づいて、振動制
御システムにおける動作を説明する。最初に、被制御系
2の伝達関数マトリックス[H]を求めるために、試加
振を行なう(ステップS2)。試加振の指示は、オペレ
ーターがパーソナルコンピュータ76のキーボード86
を介して、DSP63に与える。
[System Operation] -Trial Excitation- FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the vibration control system shown in FIG. The operation of the vibration control system will be described with reference to FIGS. First, trial excitation is performed to obtain the transfer function matrix [H] of the controlled system 2 (step S2). The instruction for trial excitation is given by the operator using the keyboard 86 of the personal computer 76.
Via the DSP 63.

【0077】試加振処理の詳細なフローチャートを図7
に示す。試加振の指示を受けたDSP63は、まずX加
振群、Y加振群、Z加振群に対し、相互に無相関なラン
ダム波を同時に与え、供試体90を同時に加振する。
(ステップS20)。
FIG. 7 is a detailed flowchart of the trial excitation processing.
Shown in Upon receiving the instruction for the test excitation, the DSP 63 first applies simultaneously uncorrelated random waves to the X excitation group, the Y excitation group, and the Z excitation group, and simultaneously excites the specimen 90.
(Step S20).

【0078】DSP63は、振動発生器92に与えられ
たドライブ信号ベクトル{D(t)}を、出力ボード6
6を介して取込むとともに、このドライブ信号ベクトル
{D(t)}に対応する主制御応答信号ベクトル{Re
spP(t)}を、入力ボード70を介して取込む(ス
テップS22)。
The DSP 63 converts the drive signal vector {D (t)} given to the vibration generator 92 into the output board 6
6 and the main control response signal vector {Re} corresponding to the drive signal vector {D (t)}.
spP (t)} is fetched via the input board 70 (step S22).

【0079】DSP63は、取込んだドライブ信号ベク
トル{D(t)}および主制御応答信号ベクトル{Re
spP(t)}をフーリエ変換して、ドライブスペクト
ルベクトル{D(f)}および主制御応答スペクトルベ
クトル{RespP(f)}を求める(ステップS2
4)。
DSP 63 takes in drive signal vector {D (t)} and main control response signal vector {Re
spP (t)} is Fourier-transformed to obtain a drive spectrum vector {D (f)} and a main control response spectrum vector {RespP (f)} (step S2).
4).

【0080】DSP63は、求めたドライブスペクトル
ベクトル{D(f)}および主制御応答スペクトルベク
トル{RespP(f)}に基づいて、被制御系2の伝
達関数マトリックス[H]を算出したのち、試加振処理
を終了する(ステップS26)。伝達関数マトリックス
[H]の算出方法については後述する。
The DSP 63 calculates a transfer function matrix [H] of the controlled system 2 based on the obtained drive spectrum vector {D (f)} and the main control response spectrum vector {RespP (f)}. The vibration processing ends (step S26). The method of calculating the transfer function matrix [H] will be described later.

【0081】なお、この実施形態においては、X加振
群、Y加振群、Z加振群に対し、相互に無相関なランダ
ム波を同時に与え、供試体90を同時に加振するよう構
成したが(ステップS20)、X加振群、Y加振群、Z
加振群に対し、順番にランダム波を与え、供試体90を
加振群ごとに順次個別に加振するよう構成することもで
きる。この場合には、各加振群に与えるランダム波は、
必ずしも相互に無相関である必要はない。
In this embodiment, the X excitation group, the Y excitation group, and the Z excitation group are provided with mutually uncorrelated random waves at the same time, so that the specimen 90 is simultaneously excited. (Step S20), X excitation group, Y excitation group, Z
It is also possible to provide a configuration in which random waves are sequentially applied to the excitation groups, and the specimen 90 is sequentially and individually excited for each excitation group. In this case, the random wave given to each excitation group is
It need not necessarily be uncorrelated with each other.

【0082】−初期値設定、起動− 試加振処理が終了すると、つぎに振動制御システムの各
種初期値の設定を行なったのち、システムを起動する
(図6、ステップS4)。初期値の設定およびシステム
の起動は、オペレーターがパーソナルコンピュータ76
のキーボード86を介して、DSP63に指示を与える
ことにより行なう。
-Initial value setting and start-up When the trial excitation processing is completed, various initial values of the vibration control system are set, and then the system is started up (step S4 in Fig. 6). The operator can set the initial values and start the system by using the personal computer 76.
By giving an instruction to the DSP 63 through the keyboard 86 of FIG.

【0083】初期値設定、起動処理の詳細なフローチャ
ート2を図8に示す。初期値設定およびシステム起動処
理の指示を受けたDSP63は、まず、前ステップで算
出した被制御系2の伝達関数マトリックス[H]に基づ
いて、システムのイコライゼーションマトリックス
[G]を算出する(ステップS30)。イコライゼーシ
ョンマトリックス[G]の算出方法については後述す
る。
FIG. 8 shows a detailed flowchart 2 of the initial value setting and activation processing. The DSP 63, which has received the instruction of the initial value setting and the system startup processing, first calculates the system equalization matrix [G] based on the transfer function matrix [H] of the controlled system 2 calculated in the previous step (step S30). ). A method for calculating the equalization matrix [G] will be described later.

【0084】つぎにDSP63は、原目標PSDベクト
ル{RefPSD(f)}および監視PSDベクトル{P
PSD(f)}を設定する(ステップS32)。原目標P
SDベクトル{RefPSD(f)}の一例を図15に示
す。原目標PSDベクトル{RefPSD(f)}は、X
加振群の原目標PSD(RefPSD(f)X)、Y加振群
の原目標PSD(RefPSD(f)Y)、Z加振群の原目
標PSD(RefPSD(f)Z)を要素とするベクトルで
ある。監視PSDベクトル{PPSD(f)}の一例を図
29に示す。なお、図29の例では、X加振群の監視P
SD(PPSD(f)X)のみが定義され、Y加振群の監視
PSD(PPSD(f)Y)およびZ加振群の監視PSD
(PPSD(f)Z)は定義されていない。
Next, the DSP 63 calculates the original target PSD vector {Ref PSD (f)} and the monitoring PSD vector {P
PSD (f)} is set (step S32). Original goal P
FIG. 15 shows an example of the SD vector {Ref PSD (f)}. The original target PSD vector {Ref PSD (f)} is X
The original target PSD (Ref PSD (f) X ) of the excitation group, the original target PSD (Ref PSD (f) Y ) of the Y excitation group, and the original target PSD (Ref PSD (f) Z ) of the Z excitation group It is a vector to be an element. FIG. 29 shows an example of the monitoring PSD vector {P PSD (f)}. In the example of FIG. 29, the monitoring P
Only SD (P PSD (f) X ) is defined, and the monitoring PSD (P PSD (f) Y ) of the Y excitation group and the monitoring PSD of the Z excitation group
(P PSD (f) Z ) is not defined.

【0085】つぎにDSP63は、後述するランダム波
(制御目標信号)生成のための乱数初期値の設定を行な
うとともに(ステップS34)、制御目標PSDの初期
値{RctrlPSD(f)0)}及びランダム波生成PS
Dの初期値{RDRPSD(f)0}の設定を行なう(ステ
ップS36)。
Next, the DSP 63 sets a random number initial value for generating a random wave (control target signal), which will be described later (step S34), and sets the initial value {Rctrl PSD (f) 0 )} of the control target PSD and Random wave generation PS
The initial value of D {RDR PSD (f) 0 } is set (step S36).

【0086】後述するように、ランダム波生成PSDベ
クトル{RDRPSD(f)}は、ランダム波生成処理に
より時間軸上の制御目標信号ベクトル{Rctrl
(t)}(ランダム波ベクトル)に変換されたのち、フ
ーリエ変換されて周波数軸上の制御目標スペクトルベク
トル{Rctrl(f)}となる。すなわち、 {RDRPSD(f)}={|Rctrl(f)|2/△f} ・・・(1) また、ドライブスペクトルベクトル{D(f)}は次式
で与えられる、 {D(f)}=[G]{Rctrl(f)} ・・・(2) したがって式(1)、(2)より、 {RDRPSD(f)}={|[G]-1{D(f)}|2/△f} ・・・(3) この実施形態においては、被制御系2に与えるドライブ
スペクトルベクトル{D(f)}の初期値が、ホワイト
ノイズ{D(f)w}になるよう設定している。したが
って、ランダム波生成PSDベクトルの初期値{RDR
PSD(f)0}は、式(3)より、 {RDRPSD(f)0}={|[G]-1{D(f)w}|2/△f} ・・・(4) であたえられる。
As will be described later, the random wave generation PSD vector {RDR PSD (f)} is converted into the control target signal vector {Rctrl} on the time axis by the random wave generation processing.
(T) After being transformed into {(random wave vector)}, it is Fourier transformed into a control target spectrum vector {Rctrl (f)} on the frequency axis. That is, {RDR PSD (f)} = {| Rctrl (f) | 2 / {f} (1) Further, the drive spectrum vector {D (f)} is given by the following equation: {D (f) )} = [G] {Rctrl (f)} (2) Therefore, from equations (1) and (2), {RDR PSD (f)} = {| [G] −1 {D (f)} | 2 / {f} (3) In this embodiment, the initial value of the drive spectrum vector {D (f)} given to the controlled system 2 is set to white noise {D (f) w }. You have set. Therefore, the initial value of the random wave generation PSD vector {RDR
From Equation (3), PSD (f) 0 is given by {RDR PSD (f) 0 } = {| [G] -1 {D (f) w } | 2 / {f} (4) I can give it.

【0087】また、制御目標PSDベクトルの初期値
{RctrlPSD(f)0}も、これと同値とする。
The initial value {Rctrl PSD (f) 0 } of the control target PSD vector is also set to the same value.

【0088】−ランダム波の生成− 初期値設定、起動処理が終了すると、DSP63は、つ
ぎにランダム波(制御目標信号)生成処理を行なう(図
6、ステップS6)。すなわち、DSP63は、与えら
れたパワースペクトル密度を要素とするランダム波生成
PSDベクトル{RDRPSD(f)}に基づいて、時間
軸上のランダム波(制御目標信号)を要素とする制御目
標信号ベクトル{Rctrl(t)}を生成する。な
お、特公平6−7081号公報には、ランダム波生成処
理の詳細が記載されている。
-Generation of Random Wave- When the initial value setting and the start-up process are completed, the DSP 63 performs a random wave (control target signal) generation process (FIG. 6, step S6). That is, based on the random wave generation PSD vector {RDR PSD (f)} having the given power spectrum density as the element, the DSP 63 provides the control target signal vector having the random wave (control target signal) on the time axis as the element. Generate {Rctrl (t)}. In addition, Japanese Patent Publication No. 6-7081 describes details of a random wave generation process.

【0089】この実施形態においては、ドライブスペク
トルベクトル{D(f)}の初期値が、ホワイトノイズ
{D(f)w}になるよう、制御目標PSDベクトルの
初期値{RctrlPSD(f)0}及びランダム波生成P
SDベクトルの初期値{RDRPSD(f)0}を設定する
とともに、制御目標PSDベクトル{Rctrl
PSD(f)}が、徐々に原目標PSDベクトル{Ref
PSD(f)}に近づくよう、制御目標PSDベクトル
{RctrlPSD(f)}及びランダム波生成PSDベ
クトル{RDRPSD(f)}自体を順次更新する(後
述、ステップS16参照)。
In this embodiment, the initial value {Rctrl PSD (f) 0 of the control target PSD vector is set such that the initial value of the drive spectrum vector {D (f)} becomes white noise {D (f) w }. } And random wave generation P
The initial value of the SD vector {RDR PSD (f) 0 } is set, and the control target PSD vector {Rctrl} is set.
PSD (f)} gradually becomes the original target PSD vector {Ref
The control target PSD vector {Rctrl PSD (f)} and the random wave generation PSD vector {RDR PSD (f)} themselves are sequentially updated so as to approach the PSD (f)} (see step S16 described later).

【0090】図16に、このような処理がある程度繰り
返された後における制御目標PSDベクトル{Rctr
PSD(f)}の一例を示す。また、図17に、この制
御目標PSDベクトル{RctrlPSD(f)}から求
まるランダム波生成PSDベクトル{RDR
PSD(f)}に基き、当該ステップ(ランダム波生成処
理)において生成された制御目標信号ベクトル{Rct
rl(t)}を示す。
FIG. 16 shows the control target PSD vector {Rctr} after such processing is repeated to some extent.
An example of l PSD (f)} is shown. FIG. 17 shows a random wave generation PSD vector {RDR} obtained from the control target PSD vector {Rctrl PSD (f)}.
The control target signal vector {Rct} generated in the step (random wave generation processing) based on PSD (f)}
rl (t)}.

【0091】−ドライブ信号の算出、出力− ランダム波生成処理が終了すると、DSP63はつぎ
に、制御目標信号ベクトル{Rctrl(t)}に基づ
いて、ドライブ信号ベクトル{D(t)}を算出し、こ
れを出力する(図6、ステップS8)。
—Calculation and Output of Drive Signal— When the random wave generation processing ends, the DSP 63 next calculates a drive signal vector {D (t)} based on the control target signal vector {Rctrl (t)}. This is output (FIG. 6, step S8).

【0092】ドライブ信号ベクトル算出、出力処理の一
例の詳細なフローチャートを図9に示す。DSP63
は、まず、ランダム波生成処理において生成された時間
軸上の信号を要素とする制御目標信号ベクトル{Rct
rl(t)}をフーリエ変換することにより、複素フー
リエスペクトルを要素とする制御目標スペクトルベクト
ル{Rctrl(f)}を得る(ステップS42)。
FIG. 9 shows a detailed flowchart of an example of the drive signal vector calculation and output processing. DSP63
Is a control target signal vector {Rct} having a signal on the time axis generated in the random wave generation processing as an element.
By subjecting rl (t)} to Fourier transform, a control target spectrum vector {Rctrl (f)} having a complex Fourier spectrum as an element is obtained (step S42).

【0093】図18にこのステップにおいて得られた制
御目標スペクトルベクトル{Rctrl(f)}を示
す。図18において、ベクトルの各要素すなわちX加振
群の制御目標スペクトル(Rctrl(f)X)、Y加
振群の制御目標スペクトル(Rctrl(f)Y)、Z
加振群の制御目標スペクトル(Rctrl(f)Z
は、それぞれ、振幅成分と位相成分とを有する複素スペ
クトルである。
FIG. 18 shows the control target spectrum vector {Rctrl (f)} obtained in this step. In FIG. 18, each element of the vector, that is, the control target spectrum of the X excitation group (Rctrl (f) X ), the control target spectrum of the Y excitation group (Rctrl (f) Y ), Z
Control target spectrum of excitation group (Rctrl (f) Z )
Are complex spectra each having an amplitude component and a phase component.

【0094】DSP63は、つぎに、前に求めておいた
システムのイコライゼーションマトリックス[G]と前
ステップにおいて得られた制御目標スペクトルベクトル
{Rctrl(f)}とに基づいて、前述の式(2)に
従って、ドライブスペクトルベクトル{D(f)}を算
出する(ステップS44)。
Next, the DSP 63 calculates the aforementioned equation (2) based on the system equalization matrix [G] obtained before and the control target spectrum vector {Rctrl (f)} obtained in the previous step. , A drive spectrum vector {D (f)} is calculated (step S44).

【0095】図19にこのステップにおいて得られたド
ライブスペクトルベクトル{D(f)}を示す。なお、
図25に、イコライゼーションマトリックス[G]を示
す。イコライゼーションマトリックス[G]については
後述する。
FIG. 19 shows the drive spectrum vector {D (f)} obtained in this step. In addition,
FIG. 25 shows the equalization matrix [G]. The equalization matrix [G] will be described later.

【0096】DSP63は、つぎに、前ステップにおい
て得られた複素フーリエスペクトルを要素とするドライ
ブスペクトルベクトル{D(f)}を逆フーリエ変換す
ることにより、時間軸上の信号を要素とするドライブ信
号ベクトル{D(t)}を得る(ステップS46)。図
20にこのステップにおいて得られたドライブ信号ベク
トル{D(t)}を示す。
Next, the DSP 63 performs an inverse Fourier transform on the drive spectrum vector {D (f)} having the complex Fourier spectrum obtained in the previous step as an element, thereby obtaining a drive signal having a signal on the time axis as an element. A vector {D (t)} is obtained (step S46). FIG. 20 shows the drive signal vector {D (t)} obtained in this step.

【0097】DSP63は、前ステップにおいて得られ
たドライブ信号ベクトル{D(t)}を、出力ボード6
6およびアンプ68を介して出力する(ステップS4
9)。すなわち、デジタル信号として与えられたドライ
ブ信号ベクトル{D(t)}の各要素D(t)X、D
(t)Y、D(t)Zは、それぞれ出力ボード66のD/
A変換器44によりアナログ信号に変換され、アンプ6
8により増幅された後、振動発生器92を構成するX加
振器92x、Y加振器92y、Z加振器92zをそれぞ
れ駆動する。このようにしてドライブ信号ベクトル算
出、出力処理を行なう。
The DSP 63 outputs the drive signal vector {D (t)} obtained in the previous step to the output board 6
6 and the output via the amplifier 68 (step S4
9). That is, each element D (t) X , D of the drive signal vector {D (t)} given as a digital signal
(T) Y and D (t) Z are D / D of the output board 66, respectively.
The signal is converted into an analog signal by the A
After being amplified by 8, the X vibrator 92 x, the Y vibrator 92 y, and the Z vibrator 92 z constituting the vibration generator 92 are respectively driven. Thus, the drive signal vector calculation and output processing are performed.

【0098】ドライブ信号ベクトル算出、出力処理の他
の例を、図10にフローチャートで示す。図10の処理
におけるステップS52〜S56、ステップS59は、
図9の処理におけるステップS42〜S46、ステップ
S49と同様である。すなわち図10の処理において
は、制御目標信号ベクトル{Rctrl(t)}を1フ
レームごとに取り込み、窓操作を行った後(ステップS
50)、フーリエ変換等(ステップS52〜S56)を
行なう。この結果得られた信号を重ね合わせることによ
りドライブ信号ベクトル{D(t)}を得(ステップS
58)、これを出力する(ステップS59)。窓操作処
理と重ね合わせ処理とを組合せて行なうよう構成するこ
とにより、前述のように、イコライゼーションマトリッ
クス[G]が急激に変化した場合であってもドライブ信
号ベクトル{D(t)}が不連続になることはない。
FIG. 10 is a flowchart showing another example of the drive signal vector calculation and output processing. Steps S52 to S56 and step S59 in the processing of FIG.
This is the same as steps S42 to S46 and step S49 in the process of FIG. That is, in the process of FIG. 10, the control target signal vector {Rctrl (t)} is fetched for each frame, and the window operation is performed (step S
50), and perform Fourier transform and the like (steps S52 to S56). A drive signal vector {D (t)} is obtained by superimposing the resulting signals (step S).
58), and outputs it (step S59). As described above, even when the equalization matrix [G] changes abruptly, the drive signal vector {D (t)} becomes discontinuous as described above. Never be.

【0099】−応答の採取、フーリエ変換、PSD算出
等− DSP63は、ドライブ信号ベクトル算出、出力処理で
得たドライブ信号ベクトル{D(t)}に基づいて振動
発生器92を駆動し、供試体90を加振する。DSP6
3は、このドライブ信号ベクトル{D(t)}に対応す
る制御系2の各応答信号を要素とする応答信号ベクトル
{Resp(t)}を、入力ボード70を介して取込む
(図6、ステップS10)。
-Sampling of response, Fourier transform, PSD calculation, etc.- The DSP 63 drives the vibration generator 92 based on the drive signal vector {D (t)} obtained by drive signal vector calculation and output processing, and Shake 90. DSP6
3 receives, via the input board 70, a response signal vector {Resp (t)} having each response signal of the control system 2 corresponding to the drive signal vector {D (t)} as an element (FIG. 6, Step S10).

【0100】図21に、このステップにおいて得られた
応答信号ベクトル{Resp(t)}を示す。応答信号
ベクトル{Resp(t)}は、加速度センサ94を構
成するX加速度センサ94x、Y加速度センサ94y、
Z加速度センサ94zによりそれぞれ検出された、X加
振群の応答信号(Resp(t)X)、Y加振群の応答
信号(Resp(t)Y)、Z加振群の応答信号(Re
sp(t)Z)を要素とする。
FIG. 21 shows the response signal vector {Resp (t)} obtained in this step. The response signal vector {Resp (t)} is an X acceleration sensor 94x, a Y acceleration sensor 94y,
The response signal (Resp (t) X ) of the X excitation group, the response signal (Resp (t) Y ) of the Y excitation group, and the response signal (Re of the Z excitation group) detected by the Z acceleration sensor 94z, respectively.
sp (t) Z ) as an element.

【0101】図5に示す振動制御システムにおいては、
応答信号ベクトル{Resp(t)}は、制御応答信号
ベクトル{RespC(t)}であり、かつ、主制御応
答信号ベクトル{RespP(t)}でもある。また、
X加振群の応答信号(Resp(t)X)のみは、X加
振群のリミット応答信号(Lmt(t)X)でもある。
なお、図5に示す振動制御システムにおいては、モニタ
応答信号は設定されていない。
In the vibration control system shown in FIG.
The response signal vector {Resp (t)} is a control response signal vector {RespC (t)} and also a main control response signal vector {RespP (t)}. Also,
Only the response signal (Resp (t) X ) of the X excitation group is also the limit response signal (Lmt (t) X ) of the X excitation group.
Note that the monitor response signal is not set in the vibration control system shown in FIG.

【0102】つぎにDSP63は、前ステップで取込ん
だ、時間軸上の信号を要素とする応答信号ベクトル{R
esp(t)}をフーリエ変換し、複素フーリエスペク
トルを要素とする応答スペクトルベクトル{Resp
(f)}を得るとともに、各応答信号のパワースペクト
ル密度を要素とする応答PSDベクトル{RespPSD
(f)}を算出する。この実施形態においては、得られ
た応答スペクトルベクトル{Resp(f)}が主制御
応答スペクトルベクトル{RespP(f)}に対応
し、算出された応答PSDベクトル{Resp
PSD(f)}が制御応答PSDベクトル{RespCPSD
(f)}に対応する。また、X加振軸群の制御応答PS
D(RespCPSD(f)X)は、リミット応答PSD
(LmtPSD(f)X)でもある。さらに、制御応答PS
Dベクトル{RespCPSD(f)}に基づいて平均化
制御応答PSDベクトル{RespMPSD(f)}を算
出する。この実施形態においては、制御応答PSDベク
トル{RespCPSD(f)}が、平均化制御応答PS
Dベクトル{RespMPSD(f)}でもある(ステッ
プS12)。
Next, the DSP 63 obtains the response signal vector {R} with the signal on the time axis taken in the previous step as an element.
esp (t)} is Fourier-transformed and a response spectrum vector {Resp
(F)}, and a response PSD vector {Resp PSD } having the power spectral density of each response signal as an element.
(F)} is calculated. In this embodiment, the obtained response spectrum vector {Resp (f)} corresponds to the main control response spectrum vector {RespP (f)}, and the calculated response PSD vector {Resp (
PSD (f) is the control response PSD vector {RespC PSD
(F) Corresponds to}. Also, the control response PS of the X vibration axis group
D (RespC PSD (f) X ) is the limit response PSD
(Lmt PSD (f) X ). Further, the control response PS
An averaging control response PSD vector {RespM PSD (f)} is calculated based on the D vector {RespC PSD (f)}. In this embodiment, the control response PSD vector {RespC PSD (f)} is
It is also a D vector {RespM PSD (f)} (step S12).

【0103】図22に、このステップにおいて得られた
主制御応答スペクトルベクトル{RespP(f)}を
示す。また、図23に、このステップにおいて得られた
平均化制御応答PSDベクトル{RespM
PSD(f)}を示す。
FIG. 22 shows the main control response spectrum vector {RespP (f)} obtained in this step. FIG. 23 shows the averaging control response PSD vector {RespM} obtained in this step.
PSD (f)}.

【0104】−イコライゼーションマトリックス[G]
の更新− つぎにDSP63は、前ステップで得られた主制御応答
スペクトルベクトル{RespP(f)}と、図9のス
テップS44(または図10のステップS54)におい
て求めたドライブスペクトルベクトル{D(f)}とに
基づいて、イコライゼーションマトリックス[G]の更
新処理を行なう(ステップS14)。
-Equalization matrix [G]
Next, the DSP 63 calculates the main control response spectrum vector {RespP (f)} obtained in the previous step and the drive spectrum vector {D (f) obtained in step S44 of FIG. 9 (or step S54 of FIG. 10). ), An update process of the equalization matrix [G] is performed (step S14).

【0105】イコライゼーションマトリックス[G]の
更新処理の一例の詳細なフローチャートを図11に示
す。また図13に、図11等に示す各ステップの処理の
内容を表わすブロック図を示す。まずDSP63は、上
述の主制御応答スペクトルベクトル{RespP
(f)}とドライブスペクトルベクトル{D(f)}と
に基づいて、被制御系2の仮の伝達関数マトリックス
[Htemp]を算出する(ステップS60)。
FIG. 11 shows a detailed flowchart of an example of the processing for updating the equalization matrix [G]. FIG. 13 is a block diagram showing the contents of the processing of each step shown in FIG. 11 and the like. First, the DSP 63 performs the above-described main control response spectrum vector {RespP
A temporary transfer function matrix [Htemp] of the controlled system 2 is calculated based on (f)} and the drive spectrum vector {D (f)} (step S60).

【0106】仮の伝達関数マトリックス[Htemp]
は、次式により算出される、 [Htemp]=[[SD・D-1[SD・RespP]]T ・・・(5) ただし、 [SD・D]={D(f)}BAR{D(f)}T ・・・(6) [SD・RespP]={D(f)}BAR{RespP(f)}T・・・(7) である。なお、この明細書において、[A]-1は行列
[A]の逆行列、[A]T({A}T)は行列[A](ベ
クトル{A})の転置行列(ベクトル)、[A]BA
R({A}BAR)は行列[A](ベクトル{A})の複素
共役行列(ベクトル)である。
Temporary transfer function matrix [Htemp]
Is calculated by the following equation: [Htemp] = [[ SD · D ] −1 [ SD · RespP ]] T (5) where [ SD · D ] = {D (f) } BAR {D (f)} T (6) [ SD · RespP ] = {D (f)} BAR } RespP (f)} T (7) In this specification, [A] -1 is an inverse matrix of the matrix [A], [A] T ({A} T ) is a transposed matrix (vector) of the matrix [A] (vector {A}), [ A] B A
R ({A} BAR ) is a complex conjugate matrix (vector) of the matrix [A] (vector {A}).

【0107】つぎにDSP63は、前ステップで算出し
た仮の伝達関数マトリックス[Htemp]と、現在の
伝達関数マトリックス[H]とを比較し、所定の基準に
基づいて、伝達関数マトリックス[H]を更新するか否
かを、周波数成分ごとに判断する(ステップS62)。
Next, the DSP 63 compares the temporary transfer function matrix [Htemp] calculated in the previous step with the current transfer function matrix [H], and converts the transfer function matrix [H] based on a predetermined criterion. Whether or not to update is determined for each frequency component (step S62).

【0108】伝達関数マトリックス[H]を更新すべき
であると判断した場合、DSP63は、仮の伝達関数マ
トリックス[Htemp]を用い、伝達関数マトリック
ス[H]を更新する(ステップS64)。
If it is determined that the transfer function matrix [H] should be updated, the DSP 63 updates the transfer function matrix [H] using the temporary transfer function matrix [Htemp] (step S64).

【0109】図24に、更新された新たな伝達関数マト
リックス[H]を示す。伝達関数マトリックス[H]
は、3行3列の正方行列である。伝達関数マトリックス
[H]の1行目の要素である伝達関数HXX、HXY、HXZ
は、それぞれ、図19のドライブスペクトルベクトル
{D(f)}の各要素すなわちX加振群のドライブスペ
クトル(D(f)X)、Y加振群のドライブスペクトル
(D(f)Y)、Z加振群のドライブスペクトル(D
(f)Z)と、図22の主制御応答スペクトルベクトル
{RespP(f)}の要素の一つであるX加振群の主
制御応答スペクトル(RespP(f)X)との間の伝
達関数である。同様に、図24に示す伝達関数マトリッ
クス[H]の2行目の要素である伝達関数HYX、HYY
YZは、それぞれ、ドライブスペクトルベクトル{D
(f)}の各要素とY加振群の主制御応答スペクトル
(RespP(f)Y)との間の伝達関数であり、3行
目の要素である伝達関数HZX、HZY、HZZは、それぞ
れ、ドライブスペクトルベクトル{D(f)}の各要素
とZ加振群の主制御応答スペクトル(RespP(f)
Z)との間の伝達関数である。
FIG. 24 shows an updated new transfer function matrix [H]. Transfer function matrix [H]
Is a square matrix of 3 rows and 3 columns. Transfer functions H XX , H XY , H XZ which are the elements of the first row of the transfer function matrix [H]
Are the respective components of the drive spectrum vector {D (f)} in FIG. 19, that is, the drive spectrum (D (f) X ) of the X excitation group, the drive spectrum (D (f) Y ) of the Y excitation group, Drive spectrum of Z excitation group (D
(F) Z ) and the transfer function between the main control response spectrum (RespP (f) X ) of the X excitation group, which is one of the elements of the main control response spectrum vector {RespP (f)} in FIG. It is. Similarly, the transfer functions H YX , H YY , and the elements in the second row of the transfer function matrix [H] shown in FIG.
H YZ is the drive spectrum vector {D
(F) A transfer function between each element of} and the main control response spectrum (RespP (f) Y ) of the Y excitation group, and the transfer functions H ZX , H ZY , and H ZZ which are the elements in the third row Are the respective elements of the drive spectrum vector {D (f)} and the main control response spectrum (RespP (f)
Z ).

【0110】つぎにDSP63は、更新された伝達関数
マトリックス[H]に基づいて、イコライゼーションマ
トリックス[G]を更新する(ステップS66)。イコ
ライゼーションマトリックス[G]は、伝達関数マトリ
ックス[H]の逆行列として次式により算出される、 [G]=[H]-1 ・・・(8) 図25に、更新された新たなイコライゼーションマトリ
ックス[G]を示す。
Next, the DSP 63 updates the equalization matrix [G] based on the updated transfer function matrix [H] (step S66). The equalization matrix [G] is calculated by the following equation as the inverse matrix of the transfer function matrix [H]. [G] = [H] −1 (8) FIG. 25 shows an updated new equalization matrix. [G] is shown.

【0111】なお、ステップS62において、伝達関数
マトリックス[H]の更新が妥当でないと判断した場合
は、DSP63は、伝達関数マトリックス[H]および
イコライゼーションマトリックス[G]の更新を行なわ
ずに、制御をステップS16(図6参照)に移す。
If it is determined in step S62 that the update of the transfer function matrix [H] is not appropriate, the DSP 63 performs control without updating the transfer function matrix [H] and the equalization matrix [G]. Move to step S16 (see FIG. 6).

【0112】−制御目標PSD及びランダム波生成PS
Dの更新− このようにして、イコライゼーションマトリックス
[G]を更新処理を終えると、DSP63は制御目標P
SDベクトル{RctrlPSD(f)}及びランダム波
生成PSD{RDRPSD(f)}の更新を行なう(図
6、ステップS16)。
-Control target PSD and random wave generation PS
Updating D- In this way, when the update processing of the equalization matrix [G] is completed, the DSP 63
The SD vector {Rctrl PSD (f)} and the random wave generation PSD {RDR PSD (f)} are updated (FIG. 6, step S16).

【0113】制御目標PSDベクトル{RctrlPSD
(f)}及びランダム波生成PSD{RDR
PSD(f)}の更新処理の一例の詳細なフローチャート
を図12に示す。また図14に、図12等に示す各ステ
ップの処理の内容を表わすブロック図を示す。この実施
形態においては、制御目標PSDベクトル{Rctrl
PSD(f)}及びランダム波生成PSD{RDR
PSD(f)}の更新を行なう際、X加振群においてはリ
ミット制御をも行なうよう構成し、Y加振群およびZ加
振群においてはリミット制御を行なわないよう構成して
いる。X加振群を例に、制御目標PSD(Rctrl
PSD(f)X)及びランダム波生成PSD(RDR
PSD(f)x)の更新処理(リミット制御処理を含む)を
説明する。以下、説明の便宜のため必要に応じ、添字<
m>、<m+1>を用いる。添字<m>は現在の制御状
態を表わし、添字<m+1>は次回の制御状態を表わす
ものとする。
Control target PSD vector {Rctrl PSD
(F)} and random wave generation PSD {RDR
FIG. 12 shows a detailed flowchart of an example of the PSD (f) (update processing. FIG. 14 is a block diagram showing the contents of the processing of each step shown in FIG. 12 and the like. In this embodiment, the control target PSD vector {Rctrl}
PSD (f)} and random wave generation PSD {RDR
When the PSD (f)} is updated, the limit control is also performed in the X vibration group, and the limit control is not performed in the Y vibration group and the Z vibration group. Taking the X excitation group as an example, the control target PSD (Rctrl
PSD (f) x ) and random wave generation PSD (RDR)
The update process (including the limit control process) of the PSD (f) x) will be described. In the following, for convenience of explanation, a subscript <
m> and <m + 1> are used. The subscript <m> indicates the current control state, and the subscript <m + 1> indicates the next control state.

【0114】リミット制御処理は、被制御系2の応答の
うち次回のリミット応答PSD(LmtPSD(f)
X<m+1>)が、与えられた監視PSD(PPSD(f)X)を
越えないように、次回の制御目標PSD(Rctrl
PSD(f)X<m+1>)を設定する処理である。
In the limit control process, the next limit response PSD (Lmt PSD (f)) among the responses of the controlled system 2
X <m + 1> ) does not exceed the given monitoring PSD (P PSD (f) X ) so that the next control target PSD (Rctrl)
PSD (f) X <m + 1> ).

【0115】図26、図27はリミット処理の概念を説
明するための模式図である。同図に基づいて、リミット
処理の概念を説明する。図26に示すように、現在、リ
ミット応答PSD(LmtPSD(f)X<m>)は監視PS
D(PPSD(f)X)を越えておらず、平均化制御応答P
SD(RespMPSD(f)X<m>)も原目標PSD(R
efPSD(f)X)に達していないとする。この場合、次
回の予測平均化制御応答PSD(RespMPSD(f)
X<m+1>)が原目標PSD(RefPSD(f)X)に近づく
よう、次回の制御目標PSD(RctrlPSD(f)
X<m+1>)(図示せず)を設定すると、次回の予測リミッ
ト応答PSD(LmtPSD(f)X<m+1>)が、突出部に
おいて監視PSD(PPSD(f)X)を越えてしまうとす
る。そこで、次回の制御目標PSD(Rctrl
PSD(f)X<m+1>)を設定するに際し、次回の制御目標
PSD(RctrlPSD(f)X<m+1>)の当該突出部に
対応する部分の値のみを小さく設定することで、次回の
予測リミット応答PSD(LmtPSD(f)X<m+1>
が、監視PSD(PPSD(f)X)を越えないようにする
ことができる。これがリミット処理である。
FIGS. 26 and 27 are schematic diagrams for explaining the concept of the limit processing. The concept of the limit process will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 26, the limit response PSD (Lmt PSD (f) X <m> ) is currently the monitoring PS
D (P PSD (f) X ) and the averaging control response P
SD (RespM PSD (f) X <m> ) is also the original target PSD (R
ef PSD (f) X ). In this case, the next predicted averaging control response PSD (RespM PSD (f)
X <m + 1> ) approaches the original target PSD (Ref PSD (f) X ) so that the next control target PSD (Rctrl PSD (f))
X <m + 1> ) (not shown), the next predicted limit response PSD (Lmt PSD (f) X <m + 1> ) will be monitored PSD (P PSD (f) X ) at the protrusion. And exceed Therefore, the next control target PSD (Rctrl
Upon setting the PSD (f) X <m + 1>), that only a small set value of the portion corresponding to the projection of the next control target PSD (Rctrl PSD (f) X <m + 1>) Then, the next predicted limit response PSD (Lmt PSD (f) X <m + 1> )
May not exceed the monitoring PSD (P PSD (f) X ). This is the limit processing.

【0116】図12、図14に示すように、DSP63
は、まず伝達率(Trans《f》X<m>)を算出する
(ステップS70)。伝達率(Trans《f》X<m>
は、ステップS12(図6参照)で求めた平均化制御応
答PSD(RespMPSD(f)X<m>)と、リミット応
答PSD(LmtPSD(f)X<m>)とに基づいて、次式
に従って算出する、 Trans《f》X<m> =LmtPSD(f)X<m>/RespMPSD(f)X<m> ・・・(9)。
As shown in FIGS. 12 and 14, the DSP 63
Calculates the transmissibility (Trans << f >> X <m> ) (step S70). Transmission rate (Trans << f >> X <m> )
Is based on the averaging control response PSD (RespM PSD (f) X <m> ) and the limit response PSD (Lmt PSD (f) X <m> ) obtained in step S12 (see FIG. 6). Trans < f > X <m> = Lmt PSD (f) X <m> / RespM PSD (f) X <m> (9)

【0117】伝達率(Trans《f》X<m>)は、
周波数軸上の実スペクトルとして表わされる無次元量で
ある。したがって、次回の平均化制御応答PSD(Re
spMPSD(f)X<m+1>)が与えられれば、現在の伝達
率(Trans《f》X<m>)を用いて、次回のリミット
応答PSD(LmtPSD(f)X<m+1>)を推定すること
ができる。この明細書において、”B《f》”は、Bが
周波数軸上の実スペクトルとして表わされる無次元量で
あることを示す。
The transmissibility (Trans << f >> X <m> ) is
It is a dimensionless quantity expressed as a real spectrum on the frequency axis. Therefore, the next averaging control response PSD (Re
Given spM PS D (f) X < m + 1>) is, (using a Trans "f" X <m> ), next limit response PSD (Lmt PSD (f) the current transmission rate X <m +1> ) can be estimated. In this specification, "B << f >>" indicates that B is a dimensionless quantity represented as a real spectrum on the frequency axis.

【0118】なお、図5に示すシステムにおいては、前
述のように、リミット応答PSD(LmtPSD(f)X
は平均化制御応答PSD(RespMPSD(f)X)と同
一である。したがって、この場合、式(9)より、Tr
ans《f》X<m>=1となる。
In the system shown in FIG. 5, as described above, the limit response PSD (Lmt PSD (f) X )
Is the same as the averaging control response PSD (RespM PSD (f) X ). Therefore, in this case, from equation (9), Tr
ans << f >> X <m> = 1.

【0119】つぎにDSP63は、次回の抑制係数(L
im《f》X<m+1>)を算出する(ステップS72)。抑
制係数(Lim《f》X<m+1>)を算出する手順を説明す
る。
Next, the DSP 63 sets the next suppression coefficient (L
im << f >> X <m + 1> ) is calculated (step S72). A procedure for calculating the suppression coefficient (Lim << f >> X <m + 1> ) will be described.

【0120】まず、次回の予測リミット応答PSD(L
mtPSD(f)X<m+1>)を算出する。次回の予測リミッ
ト応答PSD(LmtPSD(f)X<m+1>)は、前ステッ
プで求めた伝達率(Trans《f》X<m>)、原目標P
SD(RefPSD(f)X)、次回の目標レベル(Lvl
X<m+1>)を用いて、次式に従って算出する、 LmtPSD(f)X<m+1> =RefPSD(f)X × LvlX<m+1> × Trans《f》X<m> ・・・(10) 上式において、次回の目標レベル(LvlX<m+1>)は、
次回の平均化制御応答PSD(RespMPSD(f)
X<m+1>)を原目標PSD(RefPSD(f)X)にどの程
度近づけるかを指定するためのスカラー量(0<Lvl
X<m+1>≦1)であり、プログラムにより自動的に決定さ
れるか、または、キーボード86を介して手動で入力さ
れる。
First, the next predicted limit response PSD (L
mt PSD (f) X <m + 1> ). The next predicted limit response PSD (Lmt PSD (f) X <m + 1> ) is the transmission rate (Trans << f >> X <m> ) obtained in the previous step and the original target P
SD (Ref PSD (f) X ), next target level (Lvl
X <m + 1> ), and is calculated according to the following equation: Lmt PSD (f) X <m + 1> = Ref PSD (f) X × Lvl X <m + 1> × Trans << f >> X <m> (10) In the above expression, the next target level (Lvl X <m + 1> ) is
Next time averaging control response PSD (RespM PSD (f)
X <m + 1> ) is a scalar quantity (0 <Lvl) for specifying how close the original target PSD (Ref PSD (f) X ) is to be.
X <m + 1> ≦ 1), which is determined automatically by the program or manually entered via the keyboard 86.

【0121】つぎに、次回の抑制係数(Lim《f》
X<m+1>)を算出する。次回の抑制係数(Lim《f》
X<m+1>)は、次回の予測リミット応答PSD(Lmt
PSD(f)X<m+1>)、監視PSD(PPSD(f)X)に基
づいて、次式に従って算出する、 Lim《f》X<m+1>=1 (if PPSD(f)X/LmtPSD(f)X<m+1>≧1) Lim《f》X<m+1>=PPSD(f)X/LmtPSD(f)X<m+1> (if PPSD(f)X/LmtPSD(f)X<m+1><1) ・・・(11) 図27Aは、図26の場合における抑制係数(Lim
《f》X<m+1>)を示す模式図である。
Next, the next suppression coefficient (Lim << f >>
X <m + 1> ). Next suppression coefficient (Lim << f >>
X <m + 1> ) is the next predicted limit response PSD (Lmt
Lim << f >> X <m + 1> = 1 (if P PSD (f) calculated based on the PSD (f) X < m + 1> ) and the monitoring PSD (P PSD (f) X ) according to the following equation. ) X / Lmt PSD (f) X <m + 1> ≧ 1) Lim < f > X <m + 1> = P PSD (f) X / Lmt PSD (f) X <m + 1> (if PSD (F) X / Lmt PSD (f) X <m + 1> <1) (11) FIG. 27A shows the suppression coefficient (Lim
(F) X <m + 1> ).

【0122】このようにして抑制係数(Lim《f》
X<m+1>)を算出した後、DSP63は、次回の仮の制御
目標PSD(RtempPSD(f)X<m+1>)を算出する
(ステップS74)。次回の仮の制御目標PSD(Rt
empPSD(f)X<m+1>)は、前ステップで算出した抑
制係数(Lim《f》X<m+1>)、前述の原目標PSD
(RefPSD(f)X)、次回の目標レベル(Lvl
X<m+1>)を用いて、次式に従って算出する、 RtempPSD(f)X<m+1> =RefPSD(f)X × LvlX<m+1> × Lim《f》X<m+1> ・・・(12) 図27Bに、図26の場合における仮の制御目標PSD
(RtempPSD(f)X<m+1>)を示す。ステップS7
0〜ステップS74が、リミット制御処理である。
In this way, the suppression coefficient (Lim << f >>
After calculating X <m + 1> , the DSP 63 calculates the next temporary control target PSD (Rtemp PSD (f) X <m + 1> ) (step S74). Next temporary control target PSD (Rt
emp PSD (f) X <m + 1> ) is the suppression coefficient (Lim << f >> X <m + 1> ) calculated in the previous step, and the original target PSD described above.
(Ref PSD (f) X ), next target level (Lvl
X <m + 1> ), and is calculated according to the following equation: Rtemp PSD (f) X <m + 1> = Ref PSD (f) X × Lvl X <m + 1> × Lim << f >> X < m + 1> (12) FIG. 27B shows a provisional control target PSD in the case of FIG.
(Rtemp PSD (f) X < m + 1> ). Step S7
Steps S0 to S74 are limit control processing.

【0123】つぎにDSP63は、次回の補正係数k
《f》X<m+1>を算出する(ステップS76)。補正係数
k《f》X<m+1>は、現在の制御目標PSD(Rctrl
PSD(f)X<m>)と、これに対応する平均化制御応答P
SD(RespMPSD(f)X<m>)とに基づいて、次式
に従って算出する、 k《f》X<m+1> =(RctrlPSD(f)X<m>/RespMPSD(f)X<m>1/Q ・・・(13) 式(13)において、Qはシステムの制御の収束性を調
整するための係数であり、たとえば、Q=4とする。
Next, the DSP 63 calculates the next correction coefficient k.
<< f >> X <m + 1> is calculated (step S76). The correction coefficient k << f >> X <m + 1> is the current control target PSD (Rctrl
PSD (f) X <m> ) and the corresponding averaging control response P
K (f) X <m + 1> = (Rctrl PSD (f) X <m> / RespM PSD (f) Calculated based on SD (RespM PSD (f) X <m >) according to the following equation: X <m> ) 1 / Q (13) In equation (13), Q is a coefficient for adjusting the convergence of the control of the system, and for example, Q = 4.

【0124】つぎにDSP63は、次回の制御目標PS
D(RctrlPSD(f)X<m+1>)を算出する(ステッ
プS78)。制御目標PSD(RctrlPSD(f)
X<m+1>)は、前ステップで算出した補正係数k《f》
X<m+1>と、ステップS74で算出した仮の制御目標PS
D(RtempPSD(f)X<m+1>)とに基づいて、次式
に従って算出する、 RctrlPSD(f)X<m+1> =RtempPSD(f)X<m+1>×k《f》X<m+1> ・・・(14)。
Next, the DSP 63 sets the next control target PS.
D (Rctrl PSD (f) X <m + 1> ) is calculated (step S78). Control target PSD (Rctrl PSD (f)
X <m + 1> ) is the correction coefficient k << f >> calculated in the previous step.
X <m + 1> and the tentative control target PS calculated in step S74
D (Rtemp PSD (f) X <m + 1> ), and is calculated according to the following equation: Rctrl PSD (f) X <m + 1> = Rtemp PSD (f) X <m + 1> × k << f >> X <m + 1> (14).

【0125】また、現在の平均化制御応答PSD(Re
spMPSD(f)X<m>)とこれに対応するランダム波生
成処理の元になるランダム波生成PSD(RDR
PSD(f)X<m>)との制御応答伝達率(r
《f》X<m+1>)を次式によって算出しておく、 r《f》X<m+1>=RespMPSD(f)X<m>/RDRPSD
(f)X<m>
Further, the current averaging control response PSD (Re
spM PSD (f) X <m> ) and the corresponding random wave generation PSD (RDR
PSD (f) X <m> ) and the control response transmission rate (r
<< f >> X <m + 1> ) is calculated by the following equation. R << f >> X <m + 1> = RespM PSD (f) X <m> / RDR PSD
(F) X <m> .

【0126】そして、次回のランダム波生成PSD(R
DRPSD(f)X<m+1>)を算出する。
Then, the next random wave generation PSD (R
DR PSD (f) X <m + 1> ) is calculated.

【0127】ランダム波生成PSD(RDRPSD(f)
X<m+1>)は、先に算出した制御目標PSD(Rctrl
PSD(f)X<m+1>)と制御応答伝達率(r
《f》X<m+1>)から次式に従って算出する、 RDRPSD(f)X<m+1>=RctrlPSD(f)X<m+1>
r《f》X<m+1>
Random wave generation PSD (RDR PSD (f)
X <m + 1> ) is the control target PSD (Rctrl) calculated earlier.
PSD (f) X <m + 1> ) and the control response transmission rate (r
<< f >> X <m + 1> ) according to the following equation: RDR PSD (f) X <m + 1> = Rctrl PSD (f) X <m + 1> /
r << f >> X <m + 1> .

【0128】このようにしてX加振群について制御目標
PSD(RctrlPSD(f)X)及びランダム波生成P
SD(RDRPSD(f)x)の更新処理を行なう。Y加振
群およびZ加振群についても同様の処理を行なう。ただ
し、前述のように、図5に例示するシステムにおいて
は、Y加振群およびZ加振群についてはリミット制御を
行なわないよう構成している。すなわち、Y加振群およ
びZ加振群については、ステップS72の式(11)に
替えて、次式を用いる、 Lim《f》Y<m+1>=1 ・・・(15) Lim《f》Z<m+1>=1 ・・・(16) 図28に、図5に示すシステムにおける抑制係数ベクト
ル{Lim《f》<m+1>}を示す。
Thus, the control target PSD (Rctrl PSD (f) X ) and the random wave generation P
Update processing of SD (RDR PSD (f) x) is performed. Similar processing is performed for the Y excitation group and the Z excitation group. However, as described above, in the system illustrated in FIG. 5, the limit control is not performed for the Y excitation group and the Z excitation group. That is, for the Y excitation group and the Z excitation group, the following equation is used instead of equation (11) in step S72: Lim << f >> Y <m + 1> = 1 (15) Lim << f >> Z <m + 1> = 1 (16) FIG. 28 shows the suppression coefficient vector {Lim << f >><m + 1> } in the system shown in FIG.

【0129】DSP63は、このようにして制御目標P
SDベクトル{RctrlPSD(f)}及びランダム波
生成PSD{RDRPSD(f)}を更新した後、図6に
示すように、制御をステップS6に戻し、同様の動作
(ステップS6〜ステップS16)を繰り返す。
The DSP 63 sets the control target P
After updating the SD vector {Rctrl PSD (f)} and the random wave generation PSD {RDR PSD (f)}, as shown in FIG. 6, the control returns to step S6, and the same operation (steps S6 to S16) repeat.

【0130】図29に、X加振群についてリミット制御
を行なった場合の平均化制御応答PSDベクトル{Re
spMPSD(f)}を示す。図29に示すように、平均
化制御応答PSDベクトル{RespMPSD(f)}の
うち、リミット制御を行なっていないY加振群の平均化
制御応答PSD(RespMPSD(f)Y)は、図15の
原目標PSD(RefPSD(f)Y)に現在の目標レベル
(LvlY)を乗じたもの(「目標レベルの原目標PS
D」という。)とほとんど同じになっている。Z加振群
の平均化制御応答PSD(RespMPSD(f)Z)も同
様である。一方、リミット制御を行なったX加振群の平
均化制御応答PSD(RespMPSD(f)X)は、必ず
しもX加振群における目標レベルの原目標PSDと一致
してしないことがわかる。なお、図29の平均化制御応
答PSDベクトル{RespMPSD(f)}は、各加振
軸の目標レベル(LvlX)、(LvlY)、(Lv
Z)がいずれも0dB(=1)の場合のデータであ
る。
FIG. 29 shows the averaging control response PSD vector {Re} when limit control is performed for the X excitation group.
Show spM PSD (f)}. As shown in FIG. 29, of the averaging control response PSD vector {RespM PSD (f)}, the averaging control response PSD (RespM PSD (f) Y ) of the Y excitation group not performing the limit control is shown in FIG. 15 original target PSDs (Ref PSD (f) Y ) multiplied by the current target level (Lvl Y ) (“Original target PS of target level”
D ". ) And almost the same. The same applies to the averaging control response PSD (RespM PSD (f) Z ) of the Z excitation group. On the other hand, it can be seen that the averaging control response PSD (RespM PSD (f) X) of the X excitation group that has performed the limit control does not always match the original target PSD of the target level in the X excitation group. Note that the averaging control response PSD vector {RespM PSD (f)} in FIG. 29 is the target level (Lvl X ), (Lvl Y ), (Lv
l Z ) is the data when 0 dB (= 1).

【0131】DSP63は、所定時間にわたり上述の動
作(ステップS6〜ステップS16)を繰り返すことに
より、供試体90に対する振動試験を行なう。ただし、
上述の動作のうち、イコライゼーションマトリックス
[G]の更新処理または制御目標PSD及びランダム波
生成PSDの更新処理に関する動作(ステップS10〜
ステップS16)については、毎ループごとに実行して
もよいが、数ループに一回だけ実行するよう構成するこ
とができる。
The DSP 63 performs a vibration test on the specimen 90 by repeating the above-described operation (steps S6 to S16) for a predetermined time. However,
Among the operations described above, an operation related to the update processing of the equalization matrix [G] or the update processing of the control target PSD and the random wave generation PSD (steps S10 to S10).
Step S16) may be performed for each loop, but may be configured to be performed only once in several loops.

【0132】[他の実施形態]なお、図5に示す実施形
態においては、モニタ応答を設定しなかったが、モニタ
応答を設定することもできる。この場合、リミット応答
として、モニタ応答を指定することもできる。
[Other Embodiments] In the embodiment shown in FIG. 5, a monitor response is not set, but a monitor response can be set. In this case, a monitor response can be specified as the limit response.

【0133】また、X加振群にのみリミット応答を設定
したが、Y加振群、Z加振群にもリミット応答を設定す
ることができる。
Although the limit response is set only for the X excitation group, the limit response can be set for the Y excitation group and the Z excitation group.

【0134】また、一つの加振群に2以上のリミット応
答を設定することもできる。この場合、当該加振群のい
ずれのリミット応答も対応する監視PSDを越えること
のないよう、当該加振群の制御目標を調整することもで
きる。
Further, two or more limit responses can be set for one excitation group. In this case, the control target of the excitation group can be adjusted so that any limit response of the excitation group does not exceed the corresponding monitoring PSD.

【0135】また、リミット応答として、制御応答同
様、応答点の加速度を用いたが、リミット応答として、
制御応答と異なる量、たとえば、応答点の速度、変位、
応力等を用いることもできる。
As the limit response, the acceleration at the response point was used as in the case of the control response.
The amount different from the control response, such as the speed, displacement,
Stress or the like can also be used.

【0136】またリミット制御の限界値として監視PS
Dを用いたが、リミット制御の限界値としてPSD以外
のスペクトル値(周波数の関数として与えられる値)を
用いることができる。また、リミット制御の限界値とし
ては、スペクトル値以外に、たとえばrms値(自乗平
均値)等を用いることもできる。さらに、これらを組合
せて使用することもできる。
The monitoring PS is used as the limit value of the limit control.
Although D is used, a spectrum value other than PSD (a value given as a function of frequency) can be used as a limit value of the limit control. As the limit value of the limit control, for example, an rms value (root mean square value) or the like can be used in addition to the spectrum value. Further, these can be used in combination.

【0137】なお、リミット制御を行なわないよう構成
することもできる。
It is also possible to configure so that the limit control is not performed.

【0138】また、図5に示す実施形態においては、各
加振群における制御応答と主制御応答とが一致するよう
構成したが、一つの加振群において制御応答を複数設
け、当該制御応答のうち適当なものを主制御応答として
用いることもできる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 5, the control response and the main control response in each excitation group are configured to be the same, but a plurality of control responses are provided in one excitation group, and An appropriate one can be used as the main control response.

【0139】一つの加振群において制御応答を複数設け
た場合、第2の制御手段への入力として、当該複数の制
御応答の最大値、平均値、またはこれらの組合せを用い
ることができる。複数の制御応答の平均値を求める際、
各制御応答に重みを付けることもできる。
When a plurality of control responses are provided in one excitation group, a maximum value, an average value, or a combination of these control responses can be used as an input to the second control means. When calculating the average of multiple control responses,
Each control response can also be weighted.

【0140】また、各加振群において主制御応答をそれ
ぞれ一つ設定したが、一つの加振群に2以上の主制御応
答を設定することもできる。この場合、各主制御応答に
重みを付けることもできる。
Although one main control response is set for each excitation group, two or more main control responses can be set for one excitation group. In this case, each main control response can be weighted.

【0141】また、図5に示す実施形態においては、各
加振群においてドライブ信号(加振器)をそれぞれ一つ
設定したが、一つの加振群に2以上のドライブ信号を設
定することもできる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 5, one drive signal (vibrator) is set in each excitation group, but two or more drive signals may be set in one excitation group. it can.

【0142】また、図5に示す実施形態においては、ド
ライブ信号の数と主制御応答の数とが一致するよう設定
したが、ドライブ信号の数と主制御応答の数とが異なっ
ていてもよい。この場合、ドライブ信号の数と主制御応
答の数とが異なる場合にも適用することができるよう、
イコライゼーションマトリックス[G]を求める前述の
式(8)に代え、次式を用いればよい、 [G]=[H]+ ・・・(17) 式(17)において、[H]+は、伝達関数マトリック
ス[H]の”Moore-Penrose”一般逆行列である。な
お、”Moore-Penrose”一般逆行列の詳細については、
「射影行列 一般逆行列 特異値分解」(柳井晴夫/竹
内啓 著:東京大学出版会)に記載されている。
In the embodiment shown in FIG. 5, the number of drive signals and the number of main control responses are set to be the same, but the number of drive signals and the number of main control responses may be different. . In this case, to be applicable even when the number of drive signals and the number of main control responses are different,
The following equation may be used instead of the above equation (8) for finding the equalization matrix [G]. [G] = [H] + ... (17) In equation (17), [H] + This is a "Moore-Penrose" general inverse matrix of the function matrix [H]. For details of the "Moore-Penrose" general inverse matrix,
It is described in "Projection Matrix General Inverse Matrix Singular Value Decomposition" (Haruo Yanai / Hiroshi Takeuchi: University of Tokyo Press).

【0143】なお、上述の実施形態においては、各加振
群に属する制御目標PSDを、対応する加振群に属する
応答(制御応答、リミット応答)に基づいて生成するよ
う構成したが、各加振群に属する制御目標PSDを、対
応する加振群以外の加振群に属するリミット応答をも参
照して生成するよう構成してもよい。
In the above embodiment, the control target PSD belonging to each excitation group is generated based on the response (control response, limit response) belonging to the corresponding excitation group. The control target PSD belonging to the vibration group may be generated with reference to limit responses belonging to vibration groups other than the corresponding vibration group.

【0144】また、上述の実施形態においては、ドライ
ブ信号演算手段は、時間軸上の信号である制御目標信号
ベクトルをいったん周波数軸上の信号に変換し、所定の
行列積演算を行なった後、その演算結果を再び時間軸上
の信号に変換することでドライブ信号ベクトルを得るよ
う構成したが、制御目標信号ベクトルを周波数軸上の信
号に変換することなく、そのままコンボリュージョン演
算を行なうことによりドライブ信号ベクトルを得るよう
構成することもできる。なお、特開平2−213908
号公報には、コンボリュージョン演算の詳細が記載され
ている。
Further, in the above-described embodiment, the drive signal calculating means temporarily converts the control target signal vector, which is a signal on the time axis, into a signal on the frequency axis, performs a predetermined matrix product operation, and then performs Although the drive signal vector is obtained by converting the calculation result into a signal on the time axis again, the convolution calculation is performed as it is without converting the control target signal vector into a signal on the frequency axis. It can be configured to obtain a drive signal vector. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-213908
The publication discloses details of the convolution operation.

【0145】また、上述の実施形態においては、DSP
63は、ハードディスク82に記憶されメモリ64にダ
ウンロードされたプログラムにしたがい、各部を制御す
る。このプログラムは、FDD84を介して、プログラ
ムが記憶されたフレキシブルディスクから読み出されて
ハードディスク82にインストールされたものである。
なお、フレキシブルディスク以外に、CD−ROM、I
Cカード等のプログラムを記憶したコンピュータ可読の
記憶媒体から、ハードディスク82にインストールさせ
るようにしてもよい。さらに、通信回線を用いてダウン
ロードするようにしてもよい。
In the above embodiment, the DSP
63 controls each unit according to a program stored in the hard disk 82 and downloaded to the memory 64. This program is read out from the flexible disk storing the program via the FDD 84 and installed on the hard disk 82.
In addition to the flexible disk, a CD-ROM,
The program may be installed on the hard disk 82 from a computer-readable storage medium storing a program such as a C card. Furthermore, you may make it download using a communication line.

【0146】上述の実施形態においては、プログラムを
フレキシブルディスクからハードディスク82にインス
トールさせ、さらにメモリ64にダウンロードさせるこ
とにより、フレキシブルディスクに記憶させたプログラ
ムを間接的にDSP63に実行させるようにしている。
しかし、これに限定されることなく、フレキシブルディ
スクに記憶させたプログラムをFDD84から直接的に
実行するようにしてもよい。なお、コンピュータによっ
て、実行可能なプログラムとしては、そのままのインス
トールするだけで直接実行可能なものはもちろん、一旦
他の形態等に変換が必要なもの(例えば、データ圧縮さ
れているものを、解凍する等)、さらには、他のモジュ
ール部分と組合わせて実行可能なものも含む。
In the above-described embodiment, the program stored in the flexible disk is indirectly executed by the DSP 63 by installing the program from the flexible disk to the hard disk 82 and downloading the program to the memory 64.
However, without being limited to this, the program stored in the flexible disk may be directly executed from the FDD 84. Note that, as a program executable by a computer, not only a program that can be directly executed by simply installing it as it is, but also a program that needs to be temporarily converted into another form (for example, decompresses a data-compressed program) Etc.), and also includes those that can be executed in combination with other module parts.

【0147】また、上述の実施形態においては、DSP
を用いて、図1に示す振動制御システムの各機能を実現
した場合を例に説明したが、図1に示す振動制御システ
ムの各機能をDSP以外のコンピュータシステムを用い
て実現することもできる。また、当該各機能の一部また
は全部を、ハードウェアロジックにより実現するよう構
成することもできる。
In the above embodiment, the DSP
Although the description has been given of an example in which each function of the vibration control system shown in FIG. 1 is realized using the above, each function of the vibration control system shown in FIG. 1 may be realized using a computer system other than the DSP. Further, a part or all of the functions may be configured to be realized by hardware logic.

【0148】また、上述の実施形態においては、この発
明を、振動制御システムに適用した場合を例に説明した
が、この発明はこのようなシステムに限定されるもので
はなく、例えば、被制御系が、位置決め用アクチュエー
タおよび位置検出センサ(又は速度センサ)から構成さ
れる場合や、被制御系が、スピーカ、空間、マイクロホ
ンによって構成される場合や、被制御系が、容器、容器
の一部を出入するピストンをもったアクチュエータ、容
器を満たす流体(気体、液体等)、圧力センサによって
構成される場合にも適用することができる。すなわち、
本発明は、信号制御システム一般に適用することができ
るものである。
Also, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a vibration control system has been described as an example. However, the present invention is not limited to such a system. Is composed of a positioning actuator and a position detection sensor (or speed sensor), the controlled system is composed of a speaker, a space, and a microphone, or the controlled system is a container or a part of a container. The present invention can also be applied to a case where an actuator having a piston that moves in and out, a fluid (a gas, a liquid, or the like) filling a container, and a pressure sensor are used. That is,
The present invention can be applied to a signal control system in general.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態による信号制御システム
である振動制御システムの全体ブロック図である。
FIG. 1 is an overall block diagram of a vibration control system which is a signal control system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の多次元波形制御器8の一例を表わす詳細
なブロック図である。
FIG. 2 is a detailed block diagram illustrating an example of a multidimensional waveform controller 8 of FIG.

【図3】図2のドライブ信号演算手段40の一例を表わ
す詳細なブロック図である。
FIG. 3 is a detailed block diagram showing an example of a drive signal calculating means 40 of FIG.

【図4】図2のドライブ信号演算手段40の他の例を表
わす詳細なブロック図である。
FIG. 4 is a detailed block diagram showing another example of the drive signal calculating means 40 of FIG.

【図5】図1に示す振動制御システムの各機能をDSP
(Digital Signal Processor)を用いて実現した場合の
ハードウェア構成および被制御系2の一例を示す図面で
ある。
FIG. 5 is a diagram illustrating the functions of the vibration control system shown in FIG.
3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration and an example of a controlled system 2 realized by using a (Digital Signal Processor).

【図6】図5に示す振動制御システムにおける動作のフ
ローチャートを表わす図面である。
6 is a diagram showing a flowchart of an operation in the vibration control system shown in FIG.

【図7】試加振処理の詳細なフローチャートを示す図面
である。
FIG. 7 is a drawing showing a detailed flowchart of a trial excitation process.

【図8】初期値設定、起動処理の詳細なフローチャート
を示す図面である。
FIG. 8 is a drawing showing a detailed flowchart of initial value setting and activation processing.

【図9】ドライブ信号算出、出力処理の一例の詳細なフ
ローチャートを示す図面である。
FIG. 9 is a drawing showing a detailed flowchart of an example of a drive signal calculation and output process.

【図10】ドライブ信号算出、出力処理の他の例の詳細
なフローチャートを示す図面である。
FIG. 10 is a drawing showing a detailed flowchart of another example of drive signal calculation and output processing.

【図11】イコライゼーションマトリックス[G]の更
新処理の一例の詳細なフローチャートを示す図面であ
る。
FIG. 11 is a drawing illustrating a detailed flowchart of an example of an update process of an equalization matrix [G].

【図12】制御目標PSD及びランダム波生成PSDの
更新処理の一例の詳細なフローチャートを示す図面であ
る。
FIG. 12 is a drawing illustrating a detailed flowchart of an example of a process of updating a control target PSD and a random wave generation PSD.

【図13】図11等に示す各ステップの処理の内容を表
わすブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing the contents of processing in each step shown in FIG. 11 and the like.

【図14】図12等に示す各ステップの処理の内容を表
わすブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing the contents of processing in each step shown in FIG. 12 and the like.

【図15】原目標PSDベクトル{RefPSD(f)}
の一例を示す図面である。
FIG. 15: Original target PSD vector {Ref PSD (f)}
It is a drawing which shows an example.

【図16】繰り返し処理がある程度進行した状態におけ
る制御目標PSDベクトル{RctrlPSD(f)}の
一例を示す図面である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a control target PSD vector {Rctrl PSD (f)} in a state where repetition processing has progressed to some extent.

【図17】ランダム波生成処理において生成された制御
目標信号ベクトル{Rctrl(t)}を示す図面であ
る。
FIG. 17 is a diagram showing a control target signal vector {Rctrl (t)} generated in the random wave generation processing.

【図18】制御目標スペクトルベクトル{Rctrl
(f)}を示す図面である。
FIG. 18 shows a control target spectrum vector {Rctrl.
(F) Drawing showing 図 面.

【図19】ドライブスペクトルベクトル{D(f)}を
示す図面である。
FIG. 19 is a diagram showing a drive spectrum vector {D (f)}.

【図20】ドライブ信号ベクトル{D(t)}を示す図
面である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a drive signal vector {D (t)}.

【図21】応答信号ベクトル{Resp(t)}を示す
図面である。
FIG. 21 is a diagram illustrating a response signal vector {Resp (t)}.

【図22】主制御応答スペクトルベクトル{RespP
(f)}を示す図面である。
FIG. 22 shows a main control response spectrum vector ΔRespP.
(F) Drawing showing 図 面.

【図23】平均化制御応答PSDベクトル{RespM
PSD(f)}を示す図面である。
FIG. 23 shows an averaging control response PSD vector {RespM.
6 is a drawing showing PSD (f)}.

【図24】被制御系2の伝達関数マトリックス[H]を
示す図面である。
FIG. 24 is a diagram showing a transfer function matrix [H] of the controlled system 2;

【図25】システムのイコライゼーションマトリックス
[G]を示す図面である。
FIG. 25 is a diagram showing an equalization matrix [G] of the system.

【図26】リミット処理の概念を説明するための模式図
である。
FIG. 26 is a schematic diagram for explaining the concept of limit processing.

【図27】リミット処理の概念を説明するための模式図
である。
FIG. 27 is a schematic diagram for explaining the concept of limit processing.

【図28】抑制係数ベクトル{Lim《f》}を示す図
面である。
FIG. 28 is a drawing showing a suppression coefficient vector {Lim << f >>}.

【図29】X加振群についてリミット制御を行なった場
合の平均化制御応答PSDベクトル{RespM
PSD(f)}、およびX加振群の監視PSD(P
PSD(f)X)を示す図面である。
FIG. 29 illustrates an averaging control response PSD vector {RespM when limit control is performed on the X excitation group.
PSD (f)}, and the monitoring PSD (P
It is a drawing showing PSD (f) X ).

【図30】従来の多次元の振動試験を説明するための図
面である。
FIG. 30 is a view for explaining a conventional multidimensional vibration test.

【図31】従来のいわゆる多点加振システムを示す図面
である。
FIG. 31 is a drawing showing a conventional so-called multi-point excitation system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2・・・・・・被制御系 8・・・・・・多次元波形制御器 10・・・・・制御群 12・・・・・PSD制御器 14・・・・・ランダム波発生器 20・・・・・制御群 30・・・・・仮制御目標生成手段 32・・・・・制御目標生成手段 2 ... controlled system 8 ... multidimensional waveform controller 10 ... control group 12 ... PSD controller 14 ... random wave generator 20 Control group 30 Temporary control target generation means 32 Control target generation means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−34245(JP,A) 特開 平5−79950(JP,A) 特開 昭59−208615(JP,A) 特開 昭52−79374(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 7/00 - 7/06 G01M 17/00 - 17/06 G05D 19/02 B06B 1/00 G05B 11/36 G05B 13/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-34245 (JP, A) JP-A-5-79950 (JP, A) JP-A-59-208615 (JP, A) JP-A-52-1982 79374 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01M 7 /00-7/06 G01M 17/00-17/06 G05D 19/02 B06B 1/00 G05B 11/36 G05B 13/02

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被制御系の制御特性を記憶する制御特性記
憶手段を備え、複数のドライブ信号を用いて駆動される
被制御系の応答が複数のドライブ信号の影響を受け得る
ことを考慮して、応答が時間軸上の信号に変換された制
御目標と実質的にほぼ等しくなるよう複数のドライブ信
号とこのドライブ信号に対する被制御系からの複数の主
応答とに基づき制御特性記憶手段に記憶された被制御系
の制御特性を更新し、時間軸上の信号に変換された制御
目標に基づいて得られた周波数軸上の信号と制御特性記
憶手段に行列形式で記憶された被制御系の伝達関数マト
リックスの逆行列で表現される被制御系の制御特性との
積として得られた周波数軸上の信号に基づいて時間軸上
のドライブ信号を生成して被制御系に与える第1の制御
手段、 応答とパワースペクトル密度で与えられた原目標とに基
づいて制御目標を生成する第2の制御手段、 を備えたことを特徴とする信号制御システム。
1. A control characteristic storage means for storing control characteristics of a controlled system, wherein a response of the controlled system driven by using a plurality of drive signals may be influenced by a plurality of drive signals. The control characteristic storage means stores the plurality of drive signals and the plurality of main responses to the drive signal from the controlled system so that the response becomes substantially equal to the control target converted into the signal on the time axis. The control characteristic of the controlled system is updated, and the signal on the frequency axis obtained based on the control target converted into the signal on the time axis and the control characteristic of the controlled system stored in matrix form in the control characteristic storage means are updated . Transfer function mat
First control means for generating a drive signal on a time axis based on a signal on a frequency axis obtained as a product of a control characteristic of the controlled system expressed by an inverse matrix of Rix and giving the drive signal on the time axis to the controlled system; Second control means for generating a control target based on the response and the original target given by the power spectral density.
【請求項2】請求項1の信号制御システムにおいて、 前記第2の制御手段は、応答に基づいて得られた量が原
目標と実質的にほぼ等しくなるよう制御目標を生成する
ことを特徴とするもの。
2. The signal control system according to claim 1, wherein said second control means generates a control target such that an amount obtained based on the response becomes substantially equal to the original target. What to do.
【請求項3】請求項1の信号制御システムにおいて、 前記第2の制御手段は、応答に基づいて得られた量が与
えられた限界値を越えないよう制御目標を生成すること
を特徴とするもの。
3. The signal control system according to claim 1, wherein said second control means generates a control target such that an amount obtained based on a response does not exceed a given limit value. thing.
【請求項4】請求項1の信号制御システムにおいて、 前記第2の制御手段は、 応答に基づいて得られた量が与えられた限界値を越えな
いよう、当該応答と原目標とに基づいて仮の制御目標を
生成する仮制御目標生成手段、 応答に基づいて得られた量が仮の制御目標と実質的にほ
ぼ等しくなるよう、当該応答と仮の制御目標とに基づい
て制御目標を生成する制御目標生成手段、 を備えたことを特徴とするもの。
4. The signal control system according to claim 1, wherein said second control means controls said signal based on said response and an original target so that an amount obtained based on said response does not exceed a given limit value. Temporary control target generation means for generating a temporary control target, generating a control target based on the response and the temporary control target such that an amount obtained based on the response is substantially equal to the temporary control target. Control target generating means,
【請求項5】請求項1ないし請求項4のいずれかの信号
制御システムにおいて、 一つ以上の制御群を設定し、各制御群に属する原目標、
第2の制御手段、制御目標、ドライブ信号および応答を
定義するとともに、各制御群に属する応答のうち一つ以
上の所定の応答を当該制御群の主応答と定義し、 前記第1の制御手段は、被制御系の制御特性を記憶する
制御特性記憶手段を備え、各制御群に属する主応答が、
対応する制御群以外の制御群に属するドライブ信号の影
響をも受け得ることを考慮して、複数のドライブ信号と
このドライブ信号に対する被制御系からの複数の主応答
とに基づき制御特性記憶手段に記憶された被制御系の制
御特性を更新し、時間軸上の信号に変換された制御目標
に基づいて得られた周波数軸上の信号と制御特性記憶手
段に行列形式で記憶された被制御系の伝達関数マトリッ
クスの逆行列で表現される被制御系の制御特性との積と
して得られた周波数軸上の信号に基づいて時間軸上のド
ライブ信号をリアルタイム性の保証のために必要とされ
る時間内に演算し被制御系に与えることで、各制御群に
属する主応答が、対応する制御群に属する時間軸上の信
号に変換された制御目標と実質的にほぼ等しくなるよう
制御し、 各制御群に属する前記第2の制御手段は、対応する制御
群に属する応答と原目標とに基づいて対応する制御群に
属する制御目標を生成することを特徴とするもの。
5. The signal control system according to claim 1, wherein at least one control group is set, and an original target belonging to each control group is set.
A second control unit, a control target, a drive signal, and a response are defined, and one or more predetermined responses among the responses belonging to each control group are defined as a main response of the control group; Comprises control characteristic storage means for storing the control characteristics of the controlled system, and the main response belonging to each control group is
In consideration of being able to be affected by a drive signal belonging to a control group other than the corresponding control group, the control characteristic storage means is based on a plurality of drive signals and a plurality of main responses from the controlled system to the drive signal. The control characteristic stored in the control system is updated in the form of a matrix on the frequency characteristic signal obtained based on the control target converted into the signal on the time axis and the control characteristic stored in the control system. Transfer function matrix
Drive signal on the time axis based on the signal on the frequency axis obtained as the product of the control characteristics of the controlled system expressed by the inverse matrix of the By performing the calculation and giving it to the controlled system, control is performed such that the main response belonging to each control group becomes substantially equal to the control target converted into a signal on the time axis belonging to the corresponding control group. Wherein the second control means generates a control target belonging to the corresponding control group based on the response belonging to the corresponding control group and the original target.
【請求項6】請求項5の信号制御システムにおいて、 前記各制御群に属する第2の制御手段は、対応する制御
群以外の制御群に属する応答をも参照して制御群間にわ
たる処理を行うことにより、適切な制御目標となるよう
対応する制御群に属する制御目標を生成することを特徴
とするもの。
6. A signal control system according to claim 5, the second control means belonging to the respective control group, between the control group also see the response belonging to a control group of non-corresponding control group
By performing a process, a control target belonging to a corresponding control group is generated so as to be an appropriate control target .
【請求項7】請求項5ないし請求項6のいずれかの信号
制御システムにおいて、 前記応答のうち主応答を含む少なくとも一部の応答およ
びドライブ信号は、実質的に時間軸上の信号として表わ
され、 前記原目標および制御目標は、周波数軸上の振幅スペク
トルに対応する量として表わされ、制御目標を 時間軸上の信号に変換して第1の制御手段に
与える第1の変換手段、 時間軸上の信号として表わされた応答を周波数特性に対
応する量に変換して第2の制御手段に与える第2の変換
手段、 を備えたことを特徴とするもの。
7. The signal control system according to claim 5, wherein at least some of the responses including the main response and the drive signal are represented as signals on a time axis. Wherein the original target and the control target are represented as an amount corresponding to an amplitude spectrum on a frequency axis, and the first conversion means for converting the control target into a signal on the time axis and providing the signal to the first control means; Second conversion means for converting a response expressed as a signal on a time axis into an amount corresponding to a frequency characteristic and providing the converted signal to a second control means.
【請求項8】請求項7の信号制御システムにおいて、 前記第1の制御手段は、被制御系の 制御特性を記憶する制御特性記憶手段、 第1の変換手段により時間軸上の信号に変換された制御
目標と、制御特性記憶手段に記憶されている制御特性と
に基づき、ドライブ信号をリアルタイム性の保証のため
に必要とされる時間内に演算し、被制御系に与えるドラ
イブ信号演算手段、 ドライブ信号演算手段から出力されたドライブ信号と、
このドライブ信号に対する被制御系からの主応答とに基
づき、制御特性記憶手段に記憶されている制御特性を更
新する制御特性更新手段、 を備えたことを特徴とするもの。
8. The system of claim 7 signal control system, the first control means, the control characteristic memory means for storing the control characteristics of the control system, is converted into a signal on the time axis by the first conversion means Based on the control target and the control characteristics stored in the control characteristic storage means, calculates a drive signal within a time required for guaranteeing real-time performance, and provides drive signal calculation means to the controlled system; A drive signal output from the drive signal calculation means,
Control characteristic updating means for updating the control characteristic stored in the control characteristic storage means based on the main response from the controlled system to the drive signal.
【請求項9】請求項8の信号制御システムにおいて、 前記制御特性は、ドライブ信号と主応答との関係を表わ
す被制御系の複数の伝達関数を要素とする被制御系の伝
達関数マトリックスの所定の逆マトリックスで表現され
ることを特徴とするもの。
9. The signal control system according to claim 8, wherein the control characteristic is a predetermined value of a transfer function matrix of the controlled system having a plurality of transfer functions of the controlled system representing a relationship between a drive signal and a main response. Characterized by the inverse matrix of.
【請求項10】請求項9の信号制御システムにおいて、 ドライブ信号演算手段は、 時間軸上の信号に変換された制御目標を要素とする制御
目標信号ベクトルをフーリエ変換して、複素フーリエス
ペクトルを要素とする制御目標スペクトルベクトルを求
めるフーリエ変換手段、 前記伝達関数マトリックスの所定の逆マトリックスと制
御目標スペクトルベクトルとの積である、ドライブスペ
クトルベクトルを求める乗算手段、 ドライブスペクトルベクトルを逆フーリエ変換して、ド
ライブ信号を要素とするドライブ信号ベクトルを出力す
る逆フーリエ変換手段、 を備えたことを特徴とするもの。
10. The signal control system according to claim 9, wherein the drive signal calculation means performs a Fourier transform on a control target signal vector having a control target converted into a signal on a time axis as an element, and converts a complex Fourier spectrum into an element. Fourier transform means for obtaining a control target spectrum vector to be used, multiplication means for obtaining a drive spectrum vector which is a product of a predetermined inverse matrix of the transfer function matrix and the control target spectrum vector, and inverse Fourier transform of the drive spectrum vector, Inverse Fourier transform means for outputting a drive signal vector having a drive signal as an element.
【請求項11】請求項1ないし請求項10のいずれかの
信号制御システムにおいて、 被制御系が、 供試体、 ドライブ信号を受けて複数の加振器により供試体に振動
を与える振動発生器、 供試体の振動を一つ以上の応答点において検出する振動
検出器、 を有する場合に、 供試体に対し、原目標に対し所定の関係を有する振動を
与えることを目的とするもの。
11. The signal control system according to any one of claims 1 to 10, wherein the controlled system comprises: a specimen; a vibration generator which receives the drive signal and applies vibration to the specimen by a plurality of vibrators; A vibration detector that detects the vibration of the specimen at one or more response points, wherein the object is to apply vibration having a predetermined relationship to the original target to the specimen.
【請求項12】コンピュータが実行可能なプログラムを
記憶したコンピュータ可読の記憶媒体であって、 前記プログラムは、請求項1ないし請求項11のいずれ
かのシステムを実現するものであることを特徴とする記
憶媒体。
12. A computer-readable storage medium storing a computer-executable program, wherein the program realizes the system according to any one of claims 1 to 11. Storage medium.
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