JP3383021B2 - 加振機の駆動制御装置 - Google Patents
加振機の駆動制御装置Info
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- vibration
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加振機の駆動制御装置
に係り、特に、加振機に設けた加速度検出器が出力する
振動信号を高速フーリエ変換して、入力スペクトル信号
を得、この入力スペクトル信号を、加振機駆動の目標ス
ペクトル信号に基づいて補正し、出力スペクトル信号を
得、更にこの出力スペクトル信号に基づいて振動信号を
出力する加振機の振動制御装置に関する。
に係り、特に、加振機に設けた加速度検出器が出力する
振動信号を高速フーリエ変換して、入力スペクトル信号
を得、この入力スペクトル信号を、加振機駆動の目標ス
ペクトル信号に基づいて補正し、出力スペクトル信号を
得、更にこの出力スペクトル信号に基づいて振動信号を
出力する加振機の振動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、試験対象に試験振動としてラン
ダム波、ショック波等の振動を加える加振機として、以
下に示すものがある。これは、図３に示すように、加振
機２１の振動部分に加速度検出器２２を設け、この加振
機２１の駆動制御を行う駆動制御装置３０でこの検出し
た信号に基づいて加振機を駆動制御するものである。
ダム波、ショック波等の振動を加える加振機として、以
下に示すものがある。これは、図３に示すように、加振
機２１の振動部分に加速度検出器２２を設け、この加振
機２１の駆動制御を行う駆動制御装置３０でこの検出し
た信号に基づいて加振機を駆動制御するものである。
【０００３】この駆動制御装置３０は、加速度検出器２
２の出力する振動信号のうち所定周波数以下の低域部分
だけを透過し、高域を遮断する低域透過フィルタである
前置フィルタ２３と、この前置フィルタを透過した信号
を所定の周波数の標本化信号に基づいて標本化してデジ
タル信号に変換するＡＤ変換器２４と、デジタル化され
た信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理して、振動信
号の周波数の分布を示すスペクトル信号に変換する高速
フーリエ変換手段２５と、予め入力された振動の目標ス
ペクトル信号に基づいて上記スペクトル信号を補正する
スペクトル信号補正手段２６と、該補正されたスペクト
ル信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）して駆動振動
信号に変換する逆高速フーリエ変換手段２７と、この逆
高速フーリエ変換されて出力された駆動振動信号をアナ
ログ信号に変換するＤＡ変換器２８と、ＤＡ変換器２８
が出力した駆動振動信号を補間成形する低域透過フィル
タである補間フィルタ２９とを備えるものである。ここ
で、上記の高速フーリエ変換手段２５、スペクトル信号
補正部２６及び逆高速フーリエ変換手段２７は計算機で
所定のプログラム処理を行うことにより実現されてい
る。
２の出力する振動信号のうち所定周波数以下の低域部分
だけを透過し、高域を遮断する低域透過フィルタである
前置フィルタ２３と、この前置フィルタを透過した信号
を所定の周波数の標本化信号に基づいて標本化してデジ
タル信号に変換するＡＤ変換器２４と、デジタル化され
た信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理して、振動信
号の周波数の分布を示すスペクトル信号に変換する高速
フーリエ変換手段２５と、予め入力された振動の目標ス
ペクトル信号に基づいて上記スペクトル信号を補正する
スペクトル信号補正手段２６と、該補正されたスペクト
ル信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）して駆動振動
信号に変換する逆高速フーリエ変換手段２７と、この逆
高速フーリエ変換されて出力された駆動振動信号をアナ
ログ信号に変換するＤＡ変換器２８と、ＤＡ変換器２８
が出力した駆動振動信号を補間成形する低域透過フィル
タである補間フィルタ２９とを備えるものである。ここ
で、上記の高速フーリエ変換手段２５、スペクトル信号
補正部２６及び逆高速フーリエ変換手段２７は計算機で
所定のプログラム処理を行うことにより実現されてい
る。
【０００４】そして、この駆動制御装置３０において
は、加速度検出装置で加振機の振動を検出し、この加振
機で検出した振動信号を計算機等で高速フーリエ変換し
て、スペクトル信号を得、このスペクトル信号と、予
め、加振機で測定対象に負荷しようとする振動のスペク
トル信号である目標スペクトルとを比較して、加振機の
振動がこの目標スペクトル信号と同一のスペクトル信号
を有するものとなるように補正して出力スペクトルを
得、この出力スペクトルに基づいて加振機を駆動する振
動を得て、この処理を繰り返すことにより、加振機に所
望のスペクトルを有する振動を行わせるものとしてい
る。
は、加速度検出装置で加振機の振動を検出し、この加振
機で検出した振動信号を計算機等で高速フーリエ変換し
て、スペクトル信号を得、このスペクトル信号と、予
め、加振機で測定対象に負荷しようとする振動のスペク
トル信号である目標スペクトルとを比較して、加振機の
振動がこの目標スペクトル信号と同一のスペクトル信号
を有するものとなるように補正して出力スペクトルを
得、この出力スペクトルに基づいて加振機を駆動する振
動を得て、この処理を繰り返すことにより、加振機に所
望のスペクトルを有する振動を行わせるものとしてい
る。
【０００５】ここで、この加振機では、オペレータは、
加振する最大周波数ｆmax 、及び、スペクトル信号を算
出する周波数のライン数Ｌの他、目標スペクトル信号を
決定し、その他の定数については、これらの値に基づい
て所定の計算を行い、前置フィルタ２３、ＡＤ変換器２
４、計算機３１、ＤＡ変換器２８及び補間フィルタ２９
を設定するものとしている。
加振する最大周波数ｆmax 、及び、スペクトル信号を算
出する周波数のライン数Ｌの他、目標スペクトル信号を
決定し、その他の定数については、これらの値に基づい
て所定の計算を行い、前置フィルタ２３、ＡＤ変換器２
４、計算機３１、ＤＡ変換器２８及び補間フィルタ２９
を設定するものとしている。
【０００６】ここで、駆動制御に必要な定数は、
標本化周波数 ：ｆs
標本数 ：ｎ（ｎ＝２m ；ｍは整数）
全標本化時間 ：Ｔt
周波数分解能 ：ｆr
最大周波数 ：ｆmax
周波数軸上のライン数 ：Ｌ
である。
【０００７】そして、これらの各定数は、一般的に、
【０００８】
【数１】ｆmax ＝ｆr ×Ｌ …式１
ｆs ＝ｆr ×ｎ …式２
ｆr ＝１／Ｔt …式３
の関係がある。
【０００９】また、図４に示すように、ｎ個の実数のみ
の時系列データを標本化して高速フーリエ変換を行った
時には、標本化定理により、折り返しノイズが発生する
ため、標本化する振動信号の最高周波数を標本化周波数
の１／２以下とする必要がある。 従って上記の最大周
波数ｆmax 、及び、周波数のライン数Ｌを決定すると、
その他の定数については上記の各関係式に基づいて定め
ることができる。
の時系列データを標本化して高速フーリエ変換を行った
時には、標本化定理により、折り返しノイズが発生する
ため、標本化する振動信号の最高周波数を標本化周波数
の１／２以下とする必要がある。 従って上記の最大周
波数ｆmax 、及び、周波数のライン数Ｌを決定すると、
その他の定数については上記の各関係式に基づいて定め
ることができる。
【００１０】また、上記の折り返し雑音を除去するため
には、前置フィルタとしてアンチエリアシングフィルタ
を設け、このアンチエリアジングフィルタのカットオフ
周波数として標本化周波数の１／２以下の周波数を設定
し、これ以上の周波数の信号を遮蔽する低域透過フィル
タを設ける必要がある。ところで、このようなフィルタ
は、図５に破線で示したように、カットオフ周波数で無
限に急峻に立ち下がる特性を有するものが理想的ではあ
るが、現実には図６に実線で示すように、ある程度緩慢
な立ち下がり特性を有するものとなる。従って、この特
性に起因する影響がスペクトル信号に現れないようにす
るためには、カットオフ周波数を標本化周波数の１／２
より小さいものとする必要がある。
には、前置フィルタとしてアンチエリアシングフィルタ
を設け、このアンチエリアジングフィルタのカットオフ
周波数として標本化周波数の１／２以下の周波数を設定
し、これ以上の周波数の信号を遮蔽する低域透過フィル
タを設ける必要がある。ところで、このようなフィルタ
は、図５に破線で示したように、カットオフ周波数で無
限に急峻に立ち下がる特性を有するものが理想的ではあ
るが、現実には図６に実線で示すように、ある程度緩慢
な立ち下がり特性を有するものとなる。従って、この特
性に起因する影響がスペクトル信号に現れないようにす
るためには、カットオフ周波数を標本化周波数の１／２
より小さいものとする必要がある。
【００１１】この結果、図６に示すように、アンチエリ
アジングフィルタを透過させた振動信号を高速フーリエ
変換して得られるスペクトル信号の周波数軸上のデータ
（ライン数Ｌ）は、標本化したデータ数ｎの約２．５分
の１（１／２．５）となる。ここで、ライン数／標本数
＝Ｌ／ｎを「使用率ｒ」とすると、利用率ｒは略１／
２．５以下となる。
アジングフィルタを透過させた振動信号を高速フーリエ
変換して得られるスペクトル信号の周波数軸上のデータ
（ライン数Ｌ）は、標本化したデータ数ｎの約２．５分
の１（１／２．５）となる。ここで、ライン数／標本数
＝Ｌ／ｎを「使用率ｒ」とすると、利用率ｒは略１／
２．５以下となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の加振機の駆動制御装置にあっては、使用者が設定で
きる最大周波数ｆmax 及びライン数Ｌについては、離散
的な値しか選択することができなかった。これは、前置
フィルタ２３、補間フィルタ２９のカットオフ周波数
や、ＡＤ変換器２４、ＤＡ変換器２８の標本化周波数に
付いて離間的な値しか設定できなかったからである。
来の加振機の駆動制御装置にあっては、使用者が設定で
きる最大周波数ｆmax 及びライン数Ｌについては、離散
的な値しか選択することができなかった。これは、前置
フィルタ２３、補間フィルタ２９のカットオフ周波数
や、ＡＤ変換器２４、ＤＡ変換器２８の標本化周波数に
付いて離間的な値しか設定できなかったからである。
【００１３】即ち、前置フィルタ２３、補間フィルタ２
９の設定で定まる最大周波数については、例えば、２５
０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４
０００Ｈｚのように、また、ライン数については５０、
１００、２００のようにである。また、上述した使用率
ｒについても、固定的に、例えば、１／４、とか１／
２．５６とか定められていた。さらに、ＡＤ変換器２
４、ＤＡ変換器２８標本化周波数についても、ある程度
可変とはなっているものの、その調整も離散的に２５６
０Ｈｚ、５１２０Ｈｚ、１０２４０Ｈｚとできる程度で
ある。
９の設定で定まる最大周波数については、例えば、２５
０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４
０００Ｈｚのように、また、ライン数については５０、
１００、２００のようにである。また、上述した使用率
ｒについても、固定的に、例えば、１／４、とか１／
２．５６とか定められていた。さらに、ＡＤ変換器２
４、ＤＡ変換器２８標本化周波数についても、ある程度
可変とはなっているものの、その調整も離散的に２５６
０Ｈｚ、５１２０Ｈｚ、１０２４０Ｈｚとできる程度で
ある。
【００１４】従って、このような加振機の駆動制御装置
にあっては、加振の条件によっては、必ずしも最適な駆
動制御が行われないという問題がある。即ち、例えば、
最大振動数が１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈ
ｚの系列である装置において、加振機で２５００Ｈｚの
振動を加えたい場合には、装置の設定最大使用周波数と
して４０００Ｈｚを選択しなければならず、装置では４
０００Ｈｚまでの計算を行うのに、実際には２５００Ｈ
ｚ以上の値に付いては信号を発生しないため無駄になっ
てしまうこととなる。
にあっては、加振の条件によっては、必ずしも最適な駆
動制御が行われないという問題がある。即ち、例えば、
最大振動数が１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈ
ｚの系列である装置において、加振機で２５００Ｈｚの
振動を加えたい場合には、装置の設定最大使用周波数と
して４０００Ｈｚを選択しなければならず、装置では４
０００Ｈｚまでの計算を行うのに、実際には２５００Ｈ
ｚ以上の値に付いては信号を発生しないため無駄になっ
てしまうこととなる。
【００１５】また一方、仮に、最大周波数を２５００Ｈ
ｚとすることができたとしても、ライン数を２００しか
選択できない場合には、周波数分解能は、２５００Ｈｚ
／２００＝１２．５Ｈｚとなる。このように、従来の加
振機の駆動制御装置にあっては、周波数の切りわけ値が
最高周波数と、ライン数の組み合わせによりその都度変
わってしまい、また、その数値に端数が出る場合がある
ため、データの確認が煩雑となるという問題がある。
ｚとすることができたとしても、ライン数を２００しか
選択できない場合には、周波数分解能は、２５００Ｈｚ
／２００＝１２．５Ｈｚとなる。このように、従来の加
振機の駆動制御装置にあっては、周波数の切りわけ値が
最高周波数と、ライン数の組み合わせによりその都度変
わってしまい、また、その数値に端数が出る場合がある
ため、データの確認が煩雑となるという問題がある。
【００１６】そこで、本発明は所望の加振条件に適合し
た、加振機の駆動制御を行うことができる加振機の駆動
制御装置を提供することを目的とする。
た、加振機の駆動制御を行うことができる加振機の駆動
制御装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明において、上記の
課題を解決するための第１の手段は、図１に示すよう
に、加振機１に設けた加速度検出器２が出力する振動信
号のうち所定周波数以下の低域部分だけを透過し、高域
を遮断する前置フィルタ３と、この前置フィルタ３を透
過した信号を所定の周波数の標本化信号に基づいて標本
化してデジタル信号に変換するＡＤ変換器４と、デジタ
ル化された信号を高速フーリエ変換ＦＦＴを行い、振動
信号の周波数の分布を示すスペクトル信号に変換する高
速フーリエ変換手段５と、予め設定された振動の目標ス
ペクトルに基づいて上記スペクトル信号を補正するスペ
クトル信号補正手段６と、該補正されたスペクトル信号
を逆高速フーリエ変換ＩＦＦＴして駆動振動信号に変換
する逆高速フーリエ変換手段７と、この逆高速フーリエ
変換されて出力された駆動振動信号をアナログ信号に変
換するＤＡ変換器８と、ＤＡ変換器が出力した駆動振動
信号を補間成形する補間フィルタ９とを備え、加振機１
を所定のスペクトル信号分布を有する振動をするように
駆動制御する加振機の駆動制御装置において、上記前置
フィルタ３と補間フィルタ９の低域透過特性を可変とし
た可変低域透過フィルタとし、基準振動信号発生器１０
からの基準信号を指定された分周率で分周し、任意の周
波数の標本化信号を発生する分周器１１と、入力された
駆動制御の対象となる最大の設定周波数と、上記スペク
トル信号を得るときのライン数とに基づいて、上記前置
フィルタと、補間フィルタの低域透過閾値と、上記分周
器の分周率と、高速フーリエ変換、スペクトル信号補
正、逆高速フーリエ変換に必要な定数を決定する定数設
定器１２とを設けたことである。
課題を解決するための第１の手段は、図１に示すよう
に、加振機１に設けた加速度検出器２が出力する振動信
号のうち所定周波数以下の低域部分だけを透過し、高域
を遮断する前置フィルタ３と、この前置フィルタ３を透
過した信号を所定の周波数の標本化信号に基づいて標本
化してデジタル信号に変換するＡＤ変換器４と、デジタ
ル化された信号を高速フーリエ変換ＦＦＴを行い、振動
信号の周波数の分布を示すスペクトル信号に変換する高
速フーリエ変換手段５と、予め設定された振動の目標ス
ペクトルに基づいて上記スペクトル信号を補正するスペ
クトル信号補正手段６と、該補正されたスペクトル信号
を逆高速フーリエ変換ＩＦＦＴして駆動振動信号に変換
する逆高速フーリエ変換手段７と、この逆高速フーリエ
変換されて出力された駆動振動信号をアナログ信号に変
換するＤＡ変換器８と、ＤＡ変換器が出力した駆動振動
信号を補間成形する補間フィルタ９とを備え、加振機１
を所定のスペクトル信号分布を有する振動をするように
駆動制御する加振機の駆動制御装置において、上記前置
フィルタ３と補間フィルタ９の低域透過特性を可変とし
た可変低域透過フィルタとし、基準振動信号発生器１０
からの基準信号を指定された分周率で分周し、任意の周
波数の標本化信号を発生する分周器１１と、入力された
駆動制御の対象となる最大の設定周波数と、上記スペク
トル信号を得るときのライン数とに基づいて、上記前置
フィルタと、補間フィルタの低域透過閾値と、上記分周
器の分周率と、高速フーリエ変換、スペクトル信号補
正、逆高速フーリエ変換に必要な定数を決定する定数設
定器１２とを設けたことである。
【００１８】また、本発明の第２の手段は、上記第１の
手段の前置フィルタ３と、補間フィルタ９とをスイッチ
トキャパシタフィルタとしたことである。
手段の前置フィルタ３と、補間フィルタ９とをスイッチ
トキャパシタフィルタとしたことである。
【００１９】
【作用】本発明の第１の手段によれば、前置フィルタ３
と補間フィルタ９の低域透過特性は可変なものであり、
分周器１１は基準振動信号発生器１０からの基準信号を
指定された分周率で分周し、任意の周波数の標本化信号
を発生する。また、定数設定器１２は、入力される駆動
制御の対象となる最大の設定周波数と、上記スペクトル
信号を得るときのライン数とに基づいて、上記前置フィ
ルタと、補間フィルタの低域透過特性を決定し、また、
上記分周器の分周率、高速フーリエ変換、スペクトル信
号補正、逆高速フーリエ変換に必要な定数を決定するか
ら、測定をする周波数に最適な最大周波数及び周波数分
解能により加振機を制御して測定を行なうことができ
る。
と補間フィルタ９の低域透過特性は可変なものであり、
分周器１１は基準振動信号発生器１０からの基準信号を
指定された分周率で分周し、任意の周波数の標本化信号
を発生する。また、定数設定器１２は、入力される駆動
制御の対象となる最大の設定周波数と、上記スペクトル
信号を得るときのライン数とに基づいて、上記前置フィ
ルタと、補間フィルタの低域透過特性を決定し、また、
上記分周器の分周率、高速フーリエ変換、スペクトル信
号補正、逆高速フーリエ変換に必要な定数を決定するか
ら、測定をする周波数に最適な最大周波数及び周波数分
解能により加振機を制御して測定を行なうことができ
る。
【００２０】また、本発明の第２の手段によれば、手段
の前置フィルタ３と、補間フィルタ９とをスイッチトキ
ャパシタフィルタとしたから、そのカットオフ周波数を
自由に選択できる。
の前置フィルタ３と、補間フィルタ９とをスイッチトキ
ャパシタフィルタとしたから、そのカットオフ周波数を
自由に選択できる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明に係る加振機の駆動制御装置の
実施例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係る
加振機の駆動制御装置の実施例を示すものである。本実
施例において、加振機の駆動制御装置は、図１に示すよ
うに、加振機２に設けた加速度検出器２が出力する振動
信号のうち所定周波数以下の低域部分だけを透過し、高
域を遮断するスイッチトキャパシタフィルタで構成され
るアンチエリアジングフィルタ（前置フィルタ）３と、
このアンチエリアジングフィルタ３を透過した信号を入
力波形とし、所定の周波数ｆs の標本化信号に基づいて
標本化してデジタル信号に変換するＡＤ変換器４と、デ
ジタル化され、標本数ｎで標本化された信号を高速フー
リエ変換ＦＦＴを行い、ライン数Ｌで構成される振動信
号の周波数の分布を示すスペクトル信号ＩS に変換する
高速フーリエ変換手段５と、予め入力された振動の目標
スペクトル信号ＲS を格納する目標スペクトル信号格納
部６４と、この目標スペクトル信号ＲS に基づいて上記
スペクトル信号ＩS を補正する誤差スペクトル信号ＥS
（＝ＩS ／ＲS ）を作成する誤差スペクトル信号作成部
６１と、誤差スペクトル信号に基づいて、入力されたス
ペクトル信号ＩSを補正するスペクトル信号補正部６２
と、補正された出力スペクトル信号ＯS （＝ＯS ／Ｅ）
を格納する出力スペクトル信号格納部とからなり、目標
スペクトル信号格納部６４、誤差スペクトル信号作成部
６１と、スペクトル信号補正部６２、及び出力スペクト
ル信号格納部６３はスペクトル信号補正部を構成する。
実施例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係る
加振機の駆動制御装置の実施例を示すものである。本実
施例において、加振機の駆動制御装置は、図１に示すよ
うに、加振機２に設けた加速度検出器２が出力する振動
信号のうち所定周波数以下の低域部分だけを透過し、高
域を遮断するスイッチトキャパシタフィルタで構成され
るアンチエリアジングフィルタ（前置フィルタ）３と、
このアンチエリアジングフィルタ３を透過した信号を入
力波形とし、所定の周波数ｆs の標本化信号に基づいて
標本化してデジタル信号に変換するＡＤ変換器４と、デ
ジタル化され、標本数ｎで標本化された信号を高速フー
リエ変換ＦＦＴを行い、ライン数Ｌで構成される振動信
号の周波数の分布を示すスペクトル信号ＩS に変換する
高速フーリエ変換手段５と、予め入力された振動の目標
スペクトル信号ＲS を格納する目標スペクトル信号格納
部６４と、この目標スペクトル信号ＲS に基づいて上記
スペクトル信号ＩS を補正する誤差スペクトル信号ＥS
（＝ＩS ／ＲS ）を作成する誤差スペクトル信号作成部
６１と、誤差スペクトル信号に基づいて、入力されたス
ペクトル信号ＩSを補正するスペクトル信号補正部６２
と、補正された出力スペクトル信号ＯS （＝ＯS ／Ｅ）
を格納する出力スペクトル信号格納部とからなり、目標
スペクトル信号格納部６４、誤差スペクトル信号作成部
６１と、スペクトル信号補正部６２、及び出力スペクト
ル信号格納部６３はスペクトル信号補正部を構成する。
【００２２】この、スペクトル信号補正部６２は、前回
の処理で出力スペクトル信号格納部６３に格納した出力
スペクトルＯS に補正を行い今回の処理に基づく出力ス
ペクトルとして出力し、出力スペクトル信号格納部６３
は、この出力スペクトル信号ＯS を格納すると共に出力
し、今回格納した出力スペクトル信号ＯS を次回の処理
のときにスペクトル信号補正部６２に出力し、スペクト
ル信号補正部６２と出力スペクトル信号格納部６３とは
この一連の処理を繰り返し、出力スペクトル信号ＯS を
目標スペクトル信号ＥS に近づけていく。
の処理で出力スペクトル信号格納部６３に格納した出力
スペクトルＯS に補正を行い今回の処理に基づく出力ス
ペクトルとして出力し、出力スペクトル信号格納部６３
は、この出力スペクトル信号ＯS を格納すると共に出力
し、今回格納した出力スペクトル信号ＯS を次回の処理
のときにスペクトル信号補正部６２に出力し、スペクト
ル信号補正部６２と出力スペクトル信号格納部６３とは
この一連の処理を繰り返し、出力スペクトル信号ＯS を
目標スペクトル信号ＥS に近づけていく。
【００２３】また本実施例では、駆動制御装置には、上
記出力スペクトル信号ＯS のＬ＋１本目からｎ本目まで
のラインに“０”に相当するデータを付加してｎ本のサ
ンプル数に拡張した後これを逆高速フーリエ変換（ＩＦ
ＦＴ）して駆動振動信号に変換する逆高速フーリエ変換
手段７と、この逆高速フーリエ変換されて出力された駆
動振動信号を標本化周波数ｆs に基づいてアナログ信号
に変換するＤＡ変換器８と、ＤＡ変換器が出力した駆動
振動信号を補間成形する補間フィルタであるアンチエリ
アジングフィルタ９とを備えている。ここで、本実施例
ではアンチエリアジングフィルタ９もスイッチトキャパ
シタフィルタで構成され、前置フィルタを構成するアン
チエリアジングフィルタ４とともに、そのカットオフ周
波数を自由に設定できるものとし、指定した所定の周波
数ｆmax を折れ点として、それ以下の周波数の信号を透
過し、それ以上の周波数の信号を遮蔽するものとしてい
る。
記出力スペクトル信号ＯS のＬ＋１本目からｎ本目まで
のラインに“０”に相当するデータを付加してｎ本のサ
ンプル数に拡張した後これを逆高速フーリエ変換（ＩＦ
ＦＴ）して駆動振動信号に変換する逆高速フーリエ変換
手段７と、この逆高速フーリエ変換されて出力された駆
動振動信号を標本化周波数ｆs に基づいてアナログ信号
に変換するＤＡ変換器８と、ＤＡ変換器が出力した駆動
振動信号を補間成形する補間フィルタであるアンチエリ
アジングフィルタ９とを備えている。ここで、本実施例
ではアンチエリアジングフィルタ９もスイッチトキャパ
シタフィルタで構成され、前置フィルタを構成するアン
チエリアジングフィルタ４とともに、そのカットオフ周
波数を自由に設定できるものとし、指定した所定の周波
数ｆmax を折れ点として、それ以下の周波数の信号を透
過し、それ以上の周波数の信号を遮蔽するものとしてい
る。
【００２４】また、本実施例では、高速フーリエ変換手
段５、誤差スペクトル信号作成部６１、スペクトル信号
補正部６２、出力スペクトル信号格納部６３、目標スペ
クトル信号格納部６４、及び逆高速フーリエ変換手段は
計算機１３でプログラムを実行することにより実現して
いる。尚、図２中符号１４は加速度検出器２の信号を増
幅するプリアンプ、１５は加振機を駆動するパワーアン
プを示している。
段５、誤差スペクトル信号作成部６１、スペクトル信号
補正部６２、出力スペクトル信号格納部６３、目標スペ
クトル信号格納部６４、及び逆高速フーリエ変換手段は
計算機１３でプログラムを実行することにより実現して
いる。尚、図２中符号１４は加速度検出器２の信号を増
幅するプリアンプ、１５は加振機を駆動するパワーアン
プを示している。
【００２５】そして、本実施例では、基準振動信号発生
器としての水晶発振器１０を設け、この推奨発振器１０
からの基準信号を指定された分周率で分周し、任意の周
波数の標本化信号を発生する分周器１１と、入力された
駆動制御の対象となる最大の設定周波数ｆmax と、上記
スペクトル信号を得るときのライン数Ｌと上記式１，
２，３に基づいて、ｆmax 、ライン数Ｌ、標本数ｎ、周
波数分解能ｆr を必要に応じてアンチエリアジングフィ
ルタ３，９、分周器１１、ＡＤ変換器４、計算機１３、
及びＤＡ変換器８に出力する定数設定器１２とを設けて
いる。
器としての水晶発振器１０を設け、この推奨発振器１０
からの基準信号を指定された分周率で分周し、任意の周
波数の標本化信号を発生する分周器１１と、入力された
駆動制御の対象となる最大の設定周波数ｆmax と、上記
スペクトル信号を得るときのライン数Ｌと上記式１，
２，３に基づいて、ｆmax 、ライン数Ｌ、標本数ｎ、周
波数分解能ｆr を必要に応じてアンチエリアジングフィ
ルタ３，９、分周器１１、ＡＤ変換器４、計算機１３、
及びＤＡ変換器８に出力する定数設定器１２とを設けて
いる。
【００２６】ここで、本実施例では、標本数ｎは、
【００２７】
【数２】
ｎ＝ａＬ（２，５６≦ａ≦５．１２），ｎ＝２m （ｍは整数）…式４
としている。従って本実施例に係る加振機の駆動制御装
置によれば必要とされる振動周波数に合わせて、最高振
動数およびライン数を決定することができ、適切な周波
数で、適切なライン数で、標本化を行うことができ、加
振機の駆動制を付与することができる。
置によれば必要とされる振動周波数に合わせて、最高振
動数およびライン数を決定することができ、適切な周波
数で、適切なライン数で、標本化を行うことができ、加
振機の駆動制を付与することができる。
【００２８】これは、例えば、定数設定器１２に
最大振動数：ｆmax ＝２７００Ｈｚ
ライン数：Ｌ＝２７０
を入力すると、定数設定器１２は上記式１，２，３，４
に基づいて、 周波数分解能：ｆr ＝ｆmax ／Ｌ＝１０Ｈｚ 標本数：ｎ＝２m （ｍは整数）＝１０２４（ａ＝３．７
９） 標本化周波数：ｆs ＝ｆr ×ｎ＝１０２４０Ｈｚ 標本化時間：Ｔt ＝１／ｆr ＝１／１０sec と計算し、出力される。これに基づいて、標本化、変換
処理が行われ、加振機の駆動制御が実行される。
に基づいて、 周波数分解能：ｆr ＝ｆmax ／Ｌ＝１０Ｈｚ 標本数：ｎ＝２m （ｍは整数）＝１０２４（ａ＝３．７
９） 標本化周波数：ｆs ＝ｆr ×ｎ＝１０２４０Ｈｚ 標本化時間：Ｔt ＝１／ｆr ＝１／１０sec と計算し、出力される。これに基づいて、標本化、変換
処理が行われ、加振機の駆動制御が実行される。
【００２９】従って、本実施例によれば加振機の駆動制
御に際して、最大周波数ｆmax 、ライン数Ｌ，周波数分
解能ｆr の選択の自由度が増し、所望の加振を適正かつ
容易に行うことができる。尚、上記実施例では、加振機
として、ランダム波を加振するものに付いて説明した
が、これは例えばショックコントローラ等の周波数分析
を伴う全ての装置に適用することができる。
御に際して、最大周波数ｆmax 、ライン数Ｌ，周波数分
解能ｆr の選択の自由度が増し、所望の加振を適正かつ
容易に行うことができる。尚、上記実施例では、加振機
として、ランダム波を加振するものに付いて説明した
が、これは例えばショックコントローラ等の周波数分析
を伴う全ての装置に適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る加振
機の駆動制御装置によれば、前置フィルタと補間フィル
タの低域透過特性を可変なものとし、分周器を基準振動
信号発生器からの基準信号を指定された分周率で分周す
るものとし、定数設定器を、入力される駆動制御の対象
となる最大の設定周波数と、上記スペクトル信号を得る
ときのライン数とに基づいて、上記前置フィルタと、補
間フィルタの低域透過特性を決定し、また、上記分周器
の分周率、高速フーリエ変換、スペクトル信号補正、逆
高速フーリエ変換に必要な定数を決定するものとしたか
ら、測定をする周波数に最適な最大周波数及び周波数分
解能により加振機を制御して測定を適正かつ容易に行う
ことができるという効果を奏する。
機の駆動制御装置によれば、前置フィルタと補間フィル
タの低域透過特性を可変なものとし、分周器を基準振動
信号発生器からの基準信号を指定された分周率で分周す
るものとし、定数設定器を、入力される駆動制御の対象
となる最大の設定周波数と、上記スペクトル信号を得る
ときのライン数とに基づいて、上記前置フィルタと、補
間フィルタの低域透過特性を決定し、また、上記分周器
の分周率、高速フーリエ変換、スペクトル信号補正、逆
高速フーリエ変換に必要な定数を決定するものとしたか
ら、測定をする周波数に最適な最大周波数及び周波数分
解能により加振機を制御して測定を適正かつ容易に行う
ことができるという効果を奏する。
【図１】本発明のに係る加振機の駆動制御装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】実施例に係る加振機の駆動制御装置の実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】従来の加振機の駆動制御装置を示すブロック図
である。
である。
【図４】加振機の駆動制御装置の標本化定理による折り
返し雑音の状態を示す図である。
返し雑音の状態を示す図である。
【図５】加振機の駆動制御装置の前置フィルタの周波数
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図６】加振機の駆動制御装置において得られるスペク
トル信号の状態を示す図である。
トル信号の状態を示す図である。
１ 加振機
２ 加速度検出器
３ 前置フィルタ
４ ＡＤ変換器
５ 高速フーリエ変換手段
６ スペクトル補正手段
７ 逆高速フーリエ変換手段
８ ＤＡ変換器
９ 補間フィルタ
１０ 基準信号発生器
１１ 分周器
１２ 定数設定器
Claims (2)
- 【請求項１】 加振機（１）に設けた加速度検出器
（２）が出力する振動信号のうち所定周波数以下の低域
部分だけを透過し、高域を遮断する前置フィルタ（３）
と、 この前置フィルタ（３）を透過した信号を所定の周波数
の標本化信号に基づいて標本化してデジタル信号に変換
するＡＤ変換器（４）と、 デジタル化された信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を
行い、振動信号の周波数の分布を示すスペクトル信号に
変換する高速フーリエ変換手段（５）と、 予め設定された振動の目標スペクトルに基づいて上記ス
ペクトル信号を補正するスペクトル信号補正手段（６）
と、 該補正されたスペクトル信号を逆高速フーリエ変換（Ｉ
ＦＦＴ）して駆動振動信号に変換する逆高速フーリエ変
換手段（７）と、 この逆高速フーリエ変換されて出力された駆動振動信号
をアナログ信号に変換するＤＡ変換器（８）と、 ＤＡ変換器が出力した駆動振動信号を補間成形する補間
フィルタ（９）とを備え、加振機（１）を所定のスペク
トル信号分布を有する振動をするように駆動制御する加
振機の駆動制御装置において、 上記前置フィルタ（３）と補間フィルタ（９）の低域透
過特性を可変な可変低域透過フィルタとし、 基準振動信号発生器（１０）からの基準信号を指定され
た分周率で分周し、任意の周波数の標本化信号を発生す
る分周器（１１）と、 入力された駆動制御の対象となる最大の設定周波数と、
上記スペクトル信号を得るときのライン数とに基づい
て、上記前置フィルタと、補間フィルタの低域透過閾値
と、上記分周器の分周率と、高速フーリエ変換、スペク
トル信号補正、逆高速フーリエ変換に必要な定数を決定
する定数設定器（１２）とを設けたことを特徴とする加
振機の駆動制御装置。 - 【請求項２】 上記前置フィルタ（３）と、補間フィル
タ（９）とはスイッチトキャパシタフィルタであること
を特徴とする請求項１記載の加振機の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21413793A JP3383021B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 加振機の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21413793A JP3383021B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 加振機の駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763638A JPH0763638A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3383021B2 true JP3383021B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=16650847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21413793A Expired - Fee Related JP3383021B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 加振機の駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3383021B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1120915A4 (en) * | 1998-06-12 | 2003-10-08 | Hitachi Ltd | A / D CONVERTER, N / A WITH OVERSAMPLE |
| JP4812724B2 (ja) * | 2007-10-01 | 2011-11-09 | 国際計測器株式会社 | 疲労試験装置 |
| JP4633838B2 (ja) * | 2008-12-09 | 2011-02-16 | 国際計測器株式会社 | 振動試験装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2612697B2 (ja) * | 1987-02-26 | 1997-05-21 | 株式会社 振研 | 振動制御装置 |
| JP2594333B2 (ja) * | 1988-09-09 | 1997-03-26 | 富士ファコム制御株式社社 | 振動試験装置 |
| JPH0743243A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-02-14 | Ono Sokki Co Ltd | 加振装置 |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP21413793A patent/JP3383021B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763638A (ja) | 1995-03-10 |
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