JP3341362B2 - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
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- JP3341362B2 JP3341362B2 JP16498093A JP16498093A JP3341362B2 JP 3341362 B2 JP3341362 B2 JP 3341362B2 JP 16498093 A JP16498093 A JP 16498093A JP 16498093 A JP16498093 A JP 16498093A JP 3341362 B2 JP3341362 B2 JP 3341362B2
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- signal
- bending
- torsional
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- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
車両、荷役装置等の構造物に取り付けてこれら構造物の
振動振幅を抑えて早期に振動を減衰させるために用いる
制振装置に関するものである。
例を示す如く、円弧状に湾曲形成した錘り1を、構造物
2上に設置した支持ローラ3上に、単弦振動を行えるよ
うに載置し、且つ該錘り1の上面に振動方向に沿ってラ
ック4を設け、更に、該ラック4の上方部にラック4と
直交するように配した軸5をアクチュエータとしてのモ
ータ6に連結し、該軸5の中間部に、上記ラック4と噛
合するようにピニオン7を取り付け、モータ6の駆動に
より軸5を介しピニオン7を回転させてラック4と共に
錘り1を所要の周期で往復動させられるようにした構成
の制振装置8が最近提案されている(特開平2−102
945号)。
は地震等による外力により構造物2に振動(揺れ)が発
生したときに、モータ6の駆動で構造物2の振動に対し
て90°遅れた形で錘り1に単弦振動を行う運動エネル
ギーが与えられ、そのエネルギーが構造物2に対して与
えられることにより、構造物2の振動を減衰させること
ができるものである。
案されている制振装置8の場合、曲げ及びねじれを含む
制振動作を行うものであることから、複数個所に設置し
たとしても、各部の錘り1が同期して一様に作動させら
れることになり、そのため、構造物2の振動を効果的に
減衰させることができない場合がある。すなわち、上記
制振装置8では、通常、1個の振動検出器で検出した信
号を基に構造物2の曲げとねじれを含む振動を制御する
ようにしているので、曲げ成分とねじれ成分を分離する
ことはできない。又、曲げ又はねじれのいずれかの高次
振動に基づいて制御系が発振してしまうことにもなる。
よって、曲げ成分とねじれ成分の振動数が大きく異なる
ときは制御不可となってしまう虞がある。
の曲げ成分とねじれ成分を分離して、個々の成分に基づ
いて錘りの運動を制御できるようにすることにより、制
振効果を向上させることができるようにしようとするも
のである。
造物の曲げ振動をアクチュエータで往復動させる錘りの
運動エネルギーに変換して減衰させるための曲げ振動用
制振機構と、構造物のねじれ振動をアクチュエータで往
復動させる錘りの運動エネルギーに変換して減衰させる
ためのねじれ振動用制振機構とを、曲げ振動用制振機構
が中央部に、又、ねじれ振動用制振機構が左右に位置す
るように構造物にそれぞれ据え付け、且つ構造物の振動
を検出する左右の振動検出器を備え、更に、上記左右の
振動検出器からの信号を加算する加算器と、該加算器か
らの信号を振動検出器数で除算して曲げ成分となる並進
成分の平均値の信号を求める除算器と、該除算器からの
信号を基に曲げ振動用制振機構のアクチュエータへ制御
指令を送る制御器と、上記左右の振動検出器の信号と上
記除算器からの信号とを演算してねじれ成分の信号を求
める左右のねじれ成分演算器と、該左右のねじれ成分演
算器からの個々の信号を基に左右のねじれ振動用制振機
構のアクチュエータへ制御指令を送る制御器とを備えて
なる制御装置を設けた構成とする。
動として検出されると、その信号が制御装置の加算器に
て加算されてから除算器にて振動検出器数にて除算さ
れ、この除算信号を基に制御器からの指令で曲げ振動用
制振機構のアクチュエータが作動させられ、他方、上記
除算信号と個々の振動検出器で検出された信号の差がね
じれ成分演算器で求められ、求められたねじれ成分信号
を基に各ねじれ振動用制振機構のアクチュエータが作動
させられるため、曲げとねじれのそれぞれのモードに対
応した制御が行われる結果、構造物の振動を速やかに効
果的に減衰させることができる。
する。
実施例を示すもので、振動を抑える構造物として、左右
の脚9,10と上下部の水平材11,12とからなる橋
の主塔13への採用例を示す。すなわち、主塔13の上
部に、図3に示した制振装置8と同様な構成としてある
曲げ振動用制振機構14と一対のねじれ振動用制振機構
14a,14bとを、それぞれの錘り1の運動方向が図
2の(ロ)において矢印X方向となる向きで、上記曲げ
振動用制振機構14が中央部に、又、ねじれ振動用制振
機構14a,14bが左右両端部に位置するようにして
据え付け、且つ上記主塔13の左右の脚9,10の上端
部に、加速度計の如き振動検出器15a,15bを取り
付け、更に、該各振動検出器15a,15bで検出した
信号を曲げ成分とねじれ成分とに分離してこれら各成分
に基づく制御指令を上記曲げ振動用制振機構14のアク
チュエータであるモータ6とねじれ振動用制振機構14
a,14bのアクチュエータである各モータ6にそれぞ
れ対応して送るようにした制御装置16を設けた構成と
する。
5a,15bからの信号を加算する加算器17と、該加
算器17からの信号を除算して曲げ成分となる並進成分
の信号を求める除算器18と、該除算器18からの信号
を基に曲げ振動用制振機構14のモータ6へ制御指令を
送る制御器19と、上記振動検出器15a,15bの信
号と除算器18からの信号とを演算してねじれ成分の信
号を求める左右のねじれ成分演算器20a,20bと、
該ねじれ成分演算器20a,20bからの信号を基にね
じれ振動用制振機構14a,14bのモータ6へ制御指
令を送る制御器19a,19bとを備えてなる構成とし
てある。
脚9,10に並進運動が起っている場合は、左右の振動
検出器15a,15bで検出した一方向の信号が加算器
17で加算され、更に、加算器17の信号が除算器18
で処理され、除算器18の信号に基づいて制御器19に
て曲げ振動用制振機構14が制御されるが、このとき、
左右の脚9,10にねじれが生じている場合は、左右の
脚9,10は逆位相でねじれ運動を行うため、このねじ
れ運動の成分を打ち消して並進成分のみを取り出して制
御することができる。
をしている場合、左右の脚9,10にはそれぞれ並進運
動とねじれ運動とが重畳されることになり、この重畳さ
れた運動が左右の振動検出器15a,15bで検出され
ることになる。この際、振動検出器15a,15bで検
出されたねじれ成分は、振動検出器15aがプラスの信
号のときは振動検出器15bの信号はマイナスとなり、
又、並進成分はそれぞれ同符号であるから、振動検出器
15a,15bの検出信号を加算器17で加算すると、
ねじれ成分は零となり並進成分が分離されることにな
る。したがって、加算器17からの信号を除算器18に
より検出器個数である「2」で除算すると、脚9,10
の並進成分の平均値が求められることになり、この値に
基づき制御器19にて曲げ振動用制振機構14のモータ
6を制御することにより、主塔13の1次モードの揺れ
を小さくすることができる。
出した信号から上記除算器18で求めた並進成分の平均
値を左右のねじれ成分演算器20a,20bで減算する
と、それぞれねじれ成分のみを取り出すことができる。
この場合、主塔13が、たとえば、左右非対称形状(構
造)であるとすると、ねじれ振動が発生したときに、左
右のねじれ量に差が出る可能性が高いが、このような場
合でも、左右で異なる値のねじれ成分信号を正確に取り
出すことができる。したがって、個々のねじれ成分の値
に基づいて制御器19a,19bにてねじれ振動用制振
機構14a,14bのモータ6をそれぞれ制御すること
により、主塔13のねじれモードの揺れを低減すること
ができ、最大の制振効果を発揮することができる。
採用例を示したが、他のあらゆる構造物に適用できるこ
と、又、実施例では制振機構14,14a,14bを構
造物の中央、左右に1台宛据え付けた場合を示したが、
構造物の形状に応じて中央、前後に据え付けても、中
央、左右の場合と実質的に同一であること、据え付け数
も複数台としてもよいこと、更に、制振機構14,14
a,14bとしては錘りを円弧状に形成して単弦振動さ
せる方式に限られるものではなく、錘りを往復動させる
あらゆる型式の能動型制振機構を適用できること、その
他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を
加え得ることは勿論である。
れば、構造物の曲げ振動をアクチュエータで往復動させ
る錘りの運動エネルギーに変換して減衰させるための曲
げ振動用制振機構と、構造物のねじれ振動をアクチュエ
ータで往復動させる錘りの運動エネルギーに変換して減
衰させるためのねじれ振動用制振機構とを、曲げ振動用
制振機構が中央部に、又、ねじれ振動用制振機構が左右
に位置するように構造物にそれぞれ据え付け、且つ構造
物の振動を検出する左右の振動検出器を備え、更に、上
記左右の振動検出器からの信号を加算する加算器と、該
加算器からの信号を振動検出器数で除算して曲げ成分と
なる並進成分の平均値の信号を求める除算器と、該除算
器からの信号を基に曲げ振動用制振機構のアクチュエー
タへ制御指令を送る制御器と、上記左右の振動検出器の
信号と上記除算器からの信号とを演算してねじれ成分の
信号を求める左右のねじれ成分演算器と、該左右のねじ
れ成分演算器からの個々の信号を基に左右のねじれ振動
用制振機構のアクチュエータへ制御指令を送る制御器と
を備えてなる制御装置を設けた構成としてあるので、次
の如き優れた効果を発揮する。 (1)左右の振動検出器で構造物の曲げ成分、ねじれ成分
を検出し、その信号を制御装置により曲げ成分とねじれ
成分に分離して、個々の信号を基にそれぞれ制振機構を
制御するようにしてあることから、構造物の1次モード
の揺れに対する減揺効果が高い。 (2)左右の振動検出器の信号を基に曲げとねじれを制御
するようにしてあることから、1個の振動検出器で曲げ
とねじれを同時に制御する型式に比して制御効果を向上
することができる。 (3)ねじれ成分を含む制御はねじれに高次モードが入る
ため制御系が発振し易いが、曲げとねじれとを分離して
曲げモード、ねじれモードでそれぞれ制御することがで
きることにより、制御系が安定する。 (4)構造物の曲げとねじれを分離してとらえることがで
きることから、振動数が曲げとねじれで違っていても安
定して制振制御することができ、更にこの際、構造物の
左右でねじれ量に差があるような場合でも、左右で異な
るねじれ成分信号を正確に取り出すことができることか
ら、左右のねじれ振動用制振機構を左右個々のねじれ成
分信号に基づく制御指令で制御することができることに
より、最大の制振効果を発揮することができる。
ブロック図である。
略正面図、(ロ)は概略側面図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 構造物の曲げ振動をアクチュエータで往
復動させる錘りの運動エネルギーに変換して減衰させる
ための曲げ振動用制振機構と、構造物のねじれ振動をア
クチュエータで往復動させる錘りの運動エネルギーに変
換して減衰させるためのねじれ振動用制振機構とを、曲
げ振動用制振機構が中央部に、又、ねじれ振動用制振機
構が左右に位置するように構造物にそれぞれ据え付け、
且つ構造物の振動を検出する左右の振動検出器を備え、
更に、上記左右の振動検出器からの信号を加算する加算
器と、該加算器からの信号を振動検出器数で除算して曲
げ成分となる並進成分の平均値の信号を求める除算器
と、該除算器からの信号を基に曲げ振動用制振機構のア
クチュエータへ制御指令を送る制御器と、上記左右の振
動検出器の信号と上記除算器からの信号とを演算してね
じれ成分の信号を求める左右のねじれ成分演算器と、該
左右のねじれ成分演算器からの個々の信号を基に左右の
ねじれ振動用制振機構のアクチュエータへ制御指令を送
る制御器とを備えてなる制御装置を設けた構成を有する
ことを特徴とする制振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16498093A JP3341362B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16498093A JP3341362B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 制振装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH074465A JPH074465A (ja) | 1995-01-10 |
JP3341362B2 true JP3341362B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=15803549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16498093A Expired - Lifetime JP3341362B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 制振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3341362B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101980421B1 (ko) * | 2016-02-05 | 2019-05-20 | 동국대학교 산학협력단 | 능동질량감쇠시스템 및 이를 이용한 구조물의 진동 제어 방법 |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP16498093A patent/JP3341362B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH074465A (ja) | 1995-01-10 |
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