JP4092877B2 - 適応制御装置および振動台 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適応制御装置及び振動台に関し、特に制御対象の応答が目標と一致するように制御する適応制御装置及びその装置を用いた振動台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
適応制御は、制御対象の動特性が動作条件や環境の変動により変化しても、所望の入出力応答を達成するようにコントローラのパラメータを実時間で適応的に変化させる制御方法で、制御対象をオンラインで同定し、この同定結果によって制御定数が決定される適応フィルタを用いて制御対象への入力信号をオンライン補正するものや、制御対象の応答信号を目標の応答信号と一致させるためのフィルタをオンラインで作成し、このフィルタと同特性の適応フィルタを用いて制御対象への入力信号をオンライン補正するものがある。これらの制御方法は、化学プラントにおけるある成分の液中濃度の制御や流量制御などのように、時定数の大きな制御対象に適用されるのがほとんどであった。
【０００３】
これに対し、被試験体を搭載した振動台の伝達特性変動の補償に用いる試みもある（例えば井出・他４名、電気油圧式地震振動台の波形制御、日本機会学会Dynamics and Design Conference ’99講演論文集 Vol.B（1999）p.15-18、あるいは、前川・他４名、三次元地震振動台の高機能制御、第１回構造物の破壊過程解明に基づく地震防災性向上に関するシンポジウム論文集、（2000-3）p.51-54参照）。ここで、振動台とは耐震試験装置の一つで、図２は、その一構成例を示している。図２において、テーブル６は軸受１２０を介して基礎１２１上に支持されている。ただし、軸受は振動台の構成によっては必ずしも必要とは限らない。テーブル６は同じく基礎１２１上に設置されている加振機５に連結され、また振動台状態量計測手段１２２が設置されている。加振機５は、波形発生装置７からの指令信号１０１を再現するように、振動台状態量計測手段１２２で計測された振動台状態量をフィードバック信号とするフィードバック制御器４によって制御される。テーブル６上に設置された被試験体３は、例えば地震加速度などで加振され、その挙動の観察や耐震性の評価が行われる。このような振動台に対する制御では、その制御周波数範囲の上限は例えば５０Ｈｚ以上であり、化学プラントなどに比べて時定数が小さい。
【０００４】
図３は、前述の振動台に対して適応制御を用いたときの制御系統の例を示す振動台制御ブロック線図である。制御対象１は振動台２と被試験体３とから構成され、振動台２はフィードバック制御器４、加振機５、テーブル６から構成されるている。同定手段１５は、ディジタルフィルタ１０、減算器１６、適応手段１４から構成されている。波形発生装置７で生成された指令信号１０１は、適応フィルタ８で修正指令信号１０２に修正され、フィードバック制御器４に入力される。このフィードバック制御器４は、ＰＩＤ補償やフィードバック補償などを行い、駆動信号１０３を生成する。この駆動信号１０３は加振機５に入力され、テーブル６とこのテーブルに搭載された被試験体３を加振する。このとき、被試験体３からの反力１０４がテーブルへ加わり、その結果として振動台伝達特性が変動する。そこで、修正指令信号１０２を参照信号生成部９に入力して得られる目標の振動台応答信号１０５に対する、実際の振動台応答信号１０６をデジタルフィルタ１０に入力して得られる信号１０７の推定誤差１０８が減算器１６で求められ、適応手段１４は、この誤差１０８が小さくなるように、Least Mean Square（LMS）法などによってデジタルフィルタ１０の制御係数１０９をオンラインで求め、このデジタルフィルタ１０の特性に適応フィルタ８の特性を一致させて、被試験体による振動台伝達特性の変動を補償する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した振動台制御の例では、補償に必要な適応フィルタ８の次数に対してデジタルフィルタ１０の次数が十分に大きくないと、振動台応答信号１０６に含まれるノイズの影響や補償対象外の、例えば振動台自身や被試験体の高次の振動モードの影響によって同定ができないことは周知のことである。そのため、大きな次数のデジタルフィルタ１０に対してその制御係数を求める必要があり、その演算に例えば約５分という非常に長い時間を要していた。このため、例えば数秒から数十秒で終わる地震波に対する加振実験が行えないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、所望の周波数帯域のみを補償し、制御対象の同定に要する時間を大幅に短縮できる適応制御装置と、さらに、被試験体などによる振動台伝達特性変動の補償をオンラインで行えるようにした振動台を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被試験体を搭載するためのテーブルと、
このテーブルを駆動する駆動手段と、
入力された第２指令信号とこの第２指令信号と同じ次元のテーブルの振動状態を示す応答信号とが一致するように前記駆動手段に対する駆動信号を生成するフィードバック制御器と、
前記応答信号の目標値を示す外部よりの第１指令信号を入力とし、前記フィードバック制御器から被試験体を含む前記テーブルに至るまでの伝達特性を補償して前記第２指令信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
前記第２指令信号と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記応答信号と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする振動台を開示する。
【０００８】
また、本発明は、被試験体を搭載するためのテーブルと、
このテーブルを駆動する駆動手段と、
入力された第２指令信号とこの第２指令信号と同じ次元のテーブルの振動状態を示す応答信号とが一致するように前記駆動手段に対する駆動信号を生成するフィードバック制御器と、
前記応答信号の目標値を示す外部よりの第１指令信号を入力とし、前記フィードバック制御器から被試験体を含む前記テーブルに至るまでの伝達特性を補償して前記第２指令信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
前記第２指令信号を入力として前記伝達特性のモデルにより前記応答信号の目標値を算出する参照信号生成部と、
この参照信号生成部からの出力信号と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記応答信号と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする振動台を開示する。
【０００９】
また、本発明は、上記の振動台において、その通過帯域が前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域となるように形成された同一特性の第１および第２のバンドパスフィルタを設け、前記第２指令信号もしくは前記参照信号生成部出力を前記第１バンドパスフィルタでフィルタリングしたのち前記第１の加算器で前記マスク信号と加算し、かつ前記応答信号を前記第２のバンドパスフィルタでフィルタリングしたのち前記第２の加算器で前記マスク信号と加算するように構成したことを特徴とする振動台を開示する。
【００１０】
また、本発明は、上記の振動台において、前記マスク信号発生手段は、ホワイトノイズ発生器と、前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域を阻止帯域とするバンドストップフィルタとから構成されたことを特徴とする振動台を開示する。
【００１１】
更に、本発明は、制御対象の制御状態量が与えられた目標信号と一致するように制御する適応制御装置であって、
前記与えられた目標信号を入力とし、制御対象の制御状態量の制御入力信号に対する伝達特性を補償して前記制御入力信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
その通過帯域が前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域となるように形成され、前記制御入力信号を入力とする第１のバンドパスフィルタと、
この第１のバンドパスフィルタの出力と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記第１のバンドパスフィルタと同一特性であって、計測手段により計測された制御状態量を入力とする第２のバンドパスフィルタと、
この第２のバンドパスフィルタの出力と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする適応制御装置を開示する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の特徴とする適応制御装置を備えた振動台の制御ブロック線図である。図１において、制御対象１と波形発生装置７は図３と同様である。本発明の特徴とする適応制御部２０には、図３と同じ参照信号生成部９、同定手段１５の他に、バンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂ、ホワイトノイズ発生器１２、バンドストップフィルタ１３、加算器１７、１８が設けられている。本発明では、この適応制御部２０を含めたものも「振動台」と呼ぶ。波形発生装置７からの指令信号１０１は適応フィルタ８に入力され、修正指令信号１０２に補正される。この修正指令信号１０２は制御対象１へ入力されるとともに参照信号生成部９へも入力される。参照信号生成部９はこの修正指令信号１０２に基づき、目標の振動台応答信号（目標応答信号）１０５を算出する。この目標応答信号１０５を用いることにより、制御対象１の応答遅れや高周波数領域における制御対象のゲイン低下などを補償するために不安定な特性の適応フィルタが作成されることを回避できる。なお、指令信号１０１の周波数帯域に対して制御対象１が十分に応答し、上述のような現象が見られない場合は参照信号生成部９は必ずしも必要ではない。
【００１３】
次に、目標応答信号１０５と実際の振動台応答信号１０６は、例えば図４に示す同一の特性を有するバンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂに入力され、それぞれ信号１０９、１１０となる。このバンドパスフィルタを用いることにより、目標応答信号１０５と実際の振動台応答信号１０６に含まれるノイズや直流成分を除去し、かつ、所望の周波数成分を抽出することができる。その結果、安定な特性の適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より小さい次数の同定モデルでの同定が可能となり、同定演算時間を短縮することが可能となる。なお、この２つの信号両方に含まれるノイズや直流成分が十分に小さい場合は、バンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂは必ずしも必要ではない。
【００１４】
さらに、ホワイトノイズ発生器１２で生成したホワイトノイズ１１１を、例えば図５に示す特性を有するバンドストップフィルタ１３に作用させてマスク信号１１２を生成し、このマスク信号１１２を信号１０９、１１０それぞれに加算器１７、１８により印加し、参照信号１１３、応答信号１１４を生成する。このように参照信号１１３ならびに応答信号１１４の補償対象の周波数帯域以外（マスク帯域）においてマスク信号１１２の成分を支配的にすることにより、マスク帯域では参照信号１１３と応答信号１１４が見かけ上一致する。すなわち、補償対象外の、例えば振動台自身や被試験体の高次振動モードの影響を受けず、補償対象周波数帯域のみで参照信号１１３と応答信号１１４の差異が現われる。さらに、一般に補償対象周波数帯域では実際の振動台応答信号１０６のＳＮ比が大きいため、振動台応答信号１０６に含まれるノイズの影響も受け難い。したがって、所望の周波数帯域のみを補償でき、かつ、安定な特性である適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より小さい次数の同定モデルで同定でき、同定演算時間を短縮することが可能となる。ここで、好ましくは、バンドパスフィルタの通過周波数帯域とバンドストップフィルタの遮断周波数帯域を一致させ、バンドパスフィルタとマスク信号の効果を相乗させるのがよい。そして、参照信号１１３と応答信号１１４に基づいて、同定手段１５はバンドパスフィルタが通過させる周波数帯域における制御対象の伝達特性と、参照信号生成部９が有する目標の振動台伝達特性との差を、例えば、逐次最小２乗法により逐次同定する。そして、適応フィルタ８の特性が逐次同定された両伝達特性の差の逆特性となるように適応フィルタの制御係数１１５を決定する。
【００１５】
このようにして、参照信号生成部９とバンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂとマスク信号１１２を用いることで、バンドパスフィルタの通過周波数帯域に現れる目標と実際の振動台伝達特性の差を抽出し、バンドストップフィルタ１３の通過周波数帯域に現れる目標と実際の振動台伝達特性の差や振動台出力信号１０６に含まれるノイズの影響などを抑制することができる。これにより、所望の周波数帯域について補償でき、安定な特性の適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より小さい次数の同定モデルで同定でき、同定演算時間を短縮することが可能となる。
【００１６】
次に以上に説明した図１の適応制御部２０の各部の動作を、数式を用いてより詳しく述べる。適応フィルタ８は被試験体の搭載などによる振動台伝達特性の変動を補償するものであり、その機能は例えば次のようにして実現される。信号発生器７から指令信号１０１（変数Ｕ〔ｋ〕で表す。ただしｋはサンプリング回数）を受けた適応フィルタ８は、同定手段１５より指示された制御係数１１５をａi，ｂj （ｉ＝１，・・・，ｎ、ｊ＝０，・・・，ｍ）とすると、（数１）に基づいて修正指令信号１０２（変数Ｕ’〔ｋ〕で表す）を生成する。
【数１】
ただし、制御係数の初期値はｂ0＝１、ａi，ｂi＝０ （ｉ＝１，・・・，ｎ）である。生成された修正指令信号Ｕ’〔ｋ〕はフィードバック制御器４及び参照信号生成部９に入力される。
【００１７】
参照信号生成部９は、目標の振動台伝達特性あるいは予め同定された無負荷状態の振動台伝達特性を有する振動台モデルが修正指令信号Ｕ’〔ｋ〕に基づいて実現すべき振動台の応答信号である目標応答信号１０５（Ｙ’〔ｋ〕で表す）を算出するものであり、例えばその機能は次のようにして実現される。目標の振動台モデルあるいは予め同定された無負荷状態の振動台モデルのシステム行列、制御行列、出力行列、伝達行列をそれぞれＡST， ＢST， ＣST， ＤSTとおき、状態変数ベクトルをＸST〔ｋ〕とおくと、目標応答信号Ｙ’〔ｋ〕は（数２）で得られる。
【数２】
【００１８】
このようにして算出された目標応答信号Ｙ’〔ｋ〕と実際の振動台応答信号１０６（Ｙ〔ｋ〕）は、それぞれバンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂに入力される。バンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂは、参照信号生成部９で生成された目標応答信号Ｙ’〔ｋ〕と振動台応答信号Ｙ〔ｋ〕に含まれるノイズや直流成分を除去した信号１０９、信号１１０（それぞれＲ0〔ｋ〕、Ｖ0〔ｋ〕で表す）を生成するためのものである。これらバンドパスフィルタの機能は次のようにして実現される。バンドパスフィルタのシステム行列、制御行列、出力行列、伝達行列をそれぞれＡBP， ＢBP， ＣBP， ＤBPとおき、状態変数ベクトルをＸBP1〔ｋ〕、ＸBP2〔ｋ〕とおくと、Ｒ0〔ｋ〕は（数３）（数４）で得られる。
【数３】
【数４】
【００１９】
一方、ホワイトノイズ発生器１２で生成されたホワイトノイズ１１１（Ｗ〔ｋ〕と表す）はバンドストップフィルタ１３で特定の周波数帯域の成分が除去されてマスク信号１１２（Ｍ〔ｋ〕と表す）となる。バンドストップフィルタ１３の機能は例えば次のようにして実現される。バンドストップフィルタのシステム行列、制御行列、出力行列、伝達行列をそれぞれＡBS， ＢBS， ＣBS， ＤBSとおき、状態変数ベクトルをＸBS〔ｋ〕とおくと、マスク信号Ｍ〔ｋ〕は（数５）で得られる。
【数５】
信号１０９（Ｒ0〔ｋ〕）、信号１１０（Ｖ0〔ｋ〕）はマスク信号Ｍ〔ｋ〕が印加されて参照信号１１３（Ｒ〔ｋ〕と表す）、応答信号１１４（Ｖ〔ｋ〕と表す）となる。すなわち、参照信号Ｒ〔ｋ〕及び応答信号Ｖ〔ｋ〕はそれぞれ（数６）及び（数７）で得られる。
【数６】
【数７】
【００２０】
同定手段１５は、参照信号Ｒ〔ｋ〕と出力信号Ｖ〔ｋ〕を比較し、目標の振動台伝達特性あるいは予め同定した無負荷状態の振動台伝達特性に対する実際の振動台伝達特性の変動を逐次同定し、同定した変動の逆特性を実現する制御係数を生成するためのものである。例えば、同定手段の機能は次のようにして実現される。修正指令信号Ｕ’〔ｋ〕に対し、参照信号Ｒ〔ｋ〕は参照信号生成手段９とバンドパスフィルタ１１Ａとマスク信号Ｍ〔ｋ〕の影響を受ける。一方、出力信号Ｖ〔ｋ〕は制御対象１とバンドパスフィルタ１１Ｂとマスク信号Ｍ〔ｋ〕の影響を受ける。したがって、参照信号Ｒ〔ｋ〕と出力信号Ｖ〔ｋ〕を比較すれば、参照信号生成手段９と制御対象１の伝達特性の差、すなわち、目標の振動台伝達特性あるいは予め同定された無負荷状態の振動台伝達特性に対する被試験体を搭載した振動台の伝達特性の差を得ることができる。つまり、被試験体による振動台伝達特性の変動ΔＪを抽出することができる。
【００２１】
この変動ΔＪを参照信号Ｒ〔ｋ〕と出力信号Ｖ〔ｋ〕とから同定する方法の１つに逐次最小２乗法がある。この逐次最小２乗法では、最新の参照信号Ｒ〔ｋ〕と過去ｍ点の参照信号Ｒ〔ｋ−ｊ〕（ただし、ｊ＝１，・・・，ｍ）と過去ｎ点の出力信号Ｖ〔ｋ−ｉ〕（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）から最新の出力信号の推定値Ｖ’〔ｋ〕をまず（数８）で求める。
【数８】
そして、実際の出力信号Ｖ〔ｋ〕に対する出力信号の推定値Ｖ’〔ｋ〕の誤差が最小となるような係数ａ’j，ｂ’iを算出する。この係数ａ’j，ｂ’iが同定された変動ΔＪを表すパラメータで、したがって、この変動ΔＪを補償するための制御係数ａi，ｂjは（数９）で求められる。
【数９】
こうして求められた制御係数は適応フィルタ８に送られ、適応フィルタの動特性は変動ΔＪを補償するように変更される。
【００２２】
以上、適応制御部２０の詳細動作を数式を用いて述べたが、この説明からも明らかなように、（数８）の演算に利用される参照信号Ｒの点数ｍと出力信号Ｖの点数ｎの大きい方を整数Ｐ＝ｍａｘ（ｍ、ｎ）とすると、ホワイトノイズ発生器１２は少なくともＰ個のホワイトノイズ状信号をサンプリングに同期して繰り返し出力すればよい。
【００２３】
次に図１に示した適応制御装置は、１つの演算装置で実現されても良く、あるいは、各構成要素毎に異なる演算装置で実現されても良い。あるいは、いくつかの構成要素をまとめて複数の演算装置で実現されてもよい。図６は、図１の振動台適応制御装置を１つの演算装置で実現したときの処理フロー例を示すもので、まず、ホワイトノイズＷが生成され（処理６０１）、この生成されたホワイトノイズＷを入力として、バンドストップフィルタ１３に対応する（数５）の演算によりマスク信号Ｍが算出される（処理６０２）。次に、指令信号Ｕと振動台応答信号Ｙとが読み込まれ（処理６０３、６０４）、このうちの指令信号Ｕに基づき、適応フィルタ８対応の（数１）の演算により修正指令信号Ｕ’が算出される（処理６０５）。そして、この修正指令信号Ｕ’を入力として、参照信号生成部９対応の（数２）の演算により目標の振動台応答信号Ｙ’が算出され（処理６０６）、この目標の振動台応答信号Ｙ’を入力として、バンドパスフィルタ１１Ａ対応の（数３）の演算により信号Ｒ0が算出され、更に（数６）の演算により信号Ｒ0にマスク信号Ｍが加算されて参照信号Ｒが算出される（処理６０７）。一方、先に読み込んだ実際の振動台応答信号Ｙを入力としてバンドパスフィルタ１１Ｂ対応の（数４）の演算により信号Ｖ0が算出され、さらに（数７）の演算により信号Ｖ0にマスク信号Ｍが加算されて応答信号Ｖが算出される（処理６０８）。次にこれらの参照信号Ｒと出力信号Ｖに基づき、同定手段１５での被試験体による振動台伝達特性の変動を同定処理、例えば逐次最小２乗法による同定処理を行い（処理６０９）、この変動を補償するための適応フィルタの制御係数を（数９）により算出する（処理６１０）。算出された制御係数は適応フィルタ対応の処理６０５で次回の演算に利用される。以上の演算を繰り返し行い、被試験体による振動台伝達特性の変動の同定ならびに補償をオンラインで行う。
【００２４】
なお、処理の順序はこれに限定されず、等価な処理が行えれば順序が入れ替わっても、あるいは、並列処理されても良い。また、制御装置の演算速度が不十分な場合は、同定手段１５における同定演算を間引いて実施しても良い。
以上のように、バンドパスフィルタ１１とマスク信号Ｍの効果によりバンドパスフィルタの通過周波数帯域に現れる目標と実際の振動台伝達特性の差を確実に抽出し、バンドストップフィルタ１３の通過周波数帯域に現れる目標と実際の振動台伝達特性の差や振動台出力信号Ｙに含まれるノイズの影響などを抑制することができる。これにより、所望の周波数帯域について振動台の振動特性を補償でき、安定な特性の適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より小さい次数の同定モデルで同定でき、同定演算時間を短縮できる。
【００２５】
なお、以上では、本発明を振動台の適応制御装置に用いた場合について説明したが、本発明の適応制御装置の制御対象が振動台に限定されるものではなく、制御対象に応じて適切に装置を構成することにより、さまざまなものに適用可能であることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の適応制御装置によって、所望の周波数帯域について振動台の伝達特性を確実に補償でき、安定な特性の適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より少ない次数の同定モデルで同定でき、同定演算時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴とする適応制御装置を備えた振動台の制御ブロック線図である。
【図２】振動台の概略構成を示す図である。
【図３】従来の適応制御装置を用いた振動台制御ブロック線図の一例を示す図である。
【図４】バンドパスフィルタの周波数特性の一例である。
【図５】バンドストップフィルタの周波数特性の一例である。
【図６】図１の適応制御部を実現する処理フローの一例である。
【符号の説明】
１ 制御対象
２ 振動台
３ 被試験体
４ フィードバック制御器
５ 加振機
６ テーブル
７ 波形発生装置
８ 適応フィルタ
９ 参照信号生成部
１１Ａ、１１Ｂ バンドパスフィルタ
１２ ホワイトノイズ発生器
１３ バンドストップフィルタ
１５ 同定手段
１０１ 指令信号
１０２ 修正指令信号
１０３ 駆動信号
１０４ 被試験体の反力
１０５ 目標の振動台応答信号（目標応答信号）
１０６ 実際の振動台応答信号
１１１ ホワイトノイズ
１１２ マスク信号
１１３ 参照信号
１１４ 応答信号
１１５ 適応フィルタの制御係数
【発明の属する技術分野】
本発明は、適応制御装置及び振動台に関し、特に制御対象の応答が目標と一致するように制御する適応制御装置及びその装置を用いた振動台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
適応制御は、制御対象の動特性が動作条件や環境の変動により変化しても、所望の入出力応答を達成するようにコントローラのパラメータを実時間で適応的に変化させる制御方法で、制御対象をオンラインで同定し、この同定結果によって制御定数が決定される適応フィルタを用いて制御対象への入力信号をオンライン補正するものや、制御対象の応答信号を目標の応答信号と一致させるためのフィルタをオンラインで作成し、このフィルタと同特性の適応フィルタを用いて制御対象への入力信号をオンライン補正するものがある。これらの制御方法は、化学プラントにおけるある成分の液中濃度の制御や流量制御などのように、時定数の大きな制御対象に適用されるのがほとんどであった。
【０００３】
これに対し、被試験体を搭載した振動台の伝達特性変動の補償に用いる試みもある（例えば井出・他４名、電気油圧式地震振動台の波形制御、日本機会学会Dynamics and Design Conference ’99講演論文集 Vol.B（1999）p.15-18、あるいは、前川・他４名、三次元地震振動台の高機能制御、第１回構造物の破壊過程解明に基づく地震防災性向上に関するシンポジウム論文集、（2000-3）p.51-54参照）。ここで、振動台とは耐震試験装置の一つで、図２は、その一構成例を示している。図２において、テーブル６は軸受１２０を介して基礎１２１上に支持されている。ただし、軸受は振動台の構成によっては必ずしも必要とは限らない。テーブル６は同じく基礎１２１上に設置されている加振機５に連結され、また振動台状態量計測手段１２２が設置されている。加振機５は、波形発生装置７からの指令信号１０１を再現するように、振動台状態量計測手段１２２で計測された振動台状態量をフィードバック信号とするフィードバック制御器４によって制御される。テーブル６上に設置された被試験体３は、例えば地震加速度などで加振され、その挙動の観察や耐震性の評価が行われる。このような振動台に対する制御では、その制御周波数範囲の上限は例えば５０Ｈｚ以上であり、化学プラントなどに比べて時定数が小さい。
【０００４】
図３は、前述の振動台に対して適応制御を用いたときの制御系統の例を示す振動台制御ブロック線図である。制御対象１は振動台２と被試験体３とから構成され、振動台２はフィードバック制御器４、加振機５、テーブル６から構成されるている。同定手段１５は、ディジタルフィルタ１０、減算器１６、適応手段１４から構成されている。波形発生装置７で生成された指令信号１０１は、適応フィルタ８で修正指令信号１０２に修正され、フィードバック制御器４に入力される。このフィードバック制御器４は、ＰＩＤ補償やフィードバック補償などを行い、駆動信号１０３を生成する。この駆動信号１０３は加振機５に入力され、テーブル６とこのテーブルに搭載された被試験体３を加振する。このとき、被試験体３からの反力１０４がテーブルへ加わり、その結果として振動台伝達特性が変動する。そこで、修正指令信号１０２を参照信号生成部９に入力して得られる目標の振動台応答信号１０５に対する、実際の振動台応答信号１０６をデジタルフィルタ１０に入力して得られる信号１０７の推定誤差１０８が減算器１６で求められ、適応手段１４は、この誤差１０８が小さくなるように、Least Mean Square（LMS）法などによってデジタルフィルタ１０の制御係数１０９をオンラインで求め、このデジタルフィルタ１０の特性に適応フィルタ８の特性を一致させて、被試験体による振動台伝達特性の変動を補償する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した振動台制御の例では、補償に必要な適応フィルタ８の次数に対してデジタルフィルタ１０の次数が十分に大きくないと、振動台応答信号１０６に含まれるノイズの影響や補償対象外の、例えば振動台自身や被試験体の高次の振動モードの影響によって同定ができないことは周知のことである。そのため、大きな次数のデジタルフィルタ１０に対してその制御係数を求める必要があり、その演算に例えば約５分という非常に長い時間を要していた。このため、例えば数秒から数十秒で終わる地震波に対する加振実験が行えないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、所望の周波数帯域のみを補償し、制御対象の同定に要する時間を大幅に短縮できる適応制御装置と、さらに、被試験体などによる振動台伝達特性変動の補償をオンラインで行えるようにした振動台を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被試験体を搭載するためのテーブルと、
このテーブルを駆動する駆動手段と、
入力された第２指令信号とこの第２指令信号と同じ次元のテーブルの振動状態を示す応答信号とが一致するように前記駆動手段に対する駆動信号を生成するフィードバック制御器と、
前記応答信号の目標値を示す外部よりの第１指令信号を入力とし、前記フィードバック制御器から被試験体を含む前記テーブルに至るまでの伝達特性を補償して前記第２指令信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
前記第２指令信号と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記応答信号と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする振動台を開示する。
【０００８】
また、本発明は、被試験体を搭載するためのテーブルと、
このテーブルを駆動する駆動手段と、
入力された第２指令信号とこの第２指令信号と同じ次元のテーブルの振動状態を示す応答信号とが一致するように前記駆動手段に対する駆動信号を生成するフィードバック制御器と、
前記応答信号の目標値を示す外部よりの第１指令信号を入力とし、前記フィードバック制御器から被試験体を含む前記テーブルに至るまでの伝達特性を補償して前記第２指令信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
前記第２指令信号を入力として前記伝達特性のモデルにより前記応答信号の目標値を算出する参照信号生成部と、
この参照信号生成部からの出力信号と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記応答信号と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする振動台を開示する。
【０００９】
また、本発明は、上記の振動台において、その通過帯域が前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域となるように形成された同一特性の第１および第２のバンドパスフィルタを設け、前記第２指令信号もしくは前記参照信号生成部出力を前記第１バンドパスフィルタでフィルタリングしたのち前記第１の加算器で前記マスク信号と加算し、かつ前記応答信号を前記第２のバンドパスフィルタでフィルタリングしたのち前記第２の加算器で前記マスク信号と加算するように構成したことを特徴とする振動台を開示する。
【００１０】
また、本発明は、上記の振動台において、前記マスク信号発生手段は、ホワイトノイズ発生器と、前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域を阻止帯域とするバンドストップフィルタとから構成されたことを特徴とする振動台を開示する。
【００１１】
更に、本発明は、制御対象の制御状態量が与えられた目標信号と一致するように制御する適応制御装置であって、
前記与えられた目標信号を入力とし、制御対象の制御状態量の制御入力信号に対する伝達特性を補償して前記制御入力信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
その通過帯域が前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域となるように形成され、前記制御入力信号を入力とする第１のバンドパスフィルタと、
この第１のバンドパスフィルタの出力と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記第１のバンドパスフィルタと同一特性であって、計測手段により計測された制御状態量を入力とする第２のバンドパスフィルタと、
この第２のバンドパスフィルタの出力と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする適応制御装置を開示する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の特徴とする適応制御装置を備えた振動台の制御ブロック線図である。図１において、制御対象１と波形発生装置７は図３と同様である。本発明の特徴とする適応制御部２０には、図３と同じ参照信号生成部９、同定手段１５の他に、バンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂ、ホワイトノイズ発生器１２、バンドストップフィルタ１３、加算器１７、１８が設けられている。本発明では、この適応制御部２０を含めたものも「振動台」と呼ぶ。波形発生装置７からの指令信号１０１は適応フィルタ８に入力され、修正指令信号１０２に補正される。この修正指令信号１０２は制御対象１へ入力されるとともに参照信号生成部９へも入力される。参照信号生成部９はこの修正指令信号１０２に基づき、目標の振動台応答信号（目標応答信号）１０５を算出する。この目標応答信号１０５を用いることにより、制御対象１の応答遅れや高周波数領域における制御対象のゲイン低下などを補償するために不安定な特性の適応フィルタが作成されることを回避できる。なお、指令信号１０１の周波数帯域に対して制御対象１が十分に応答し、上述のような現象が見られない場合は参照信号生成部９は必ずしも必要ではない。
【００１３】
次に、目標応答信号１０５と実際の振動台応答信号１０６は、例えば図４に示す同一の特性を有するバンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂに入力され、それぞれ信号１０９、１１０となる。このバンドパスフィルタを用いることにより、目標応答信号１０５と実際の振動台応答信号１０６に含まれるノイズや直流成分を除去し、かつ、所望の周波数成分を抽出することができる。その結果、安定な特性の適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より小さい次数の同定モデルでの同定が可能となり、同定演算時間を短縮することが可能となる。なお、この２つの信号両方に含まれるノイズや直流成分が十分に小さい場合は、バンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂは必ずしも必要ではない。
【００１４】
さらに、ホワイトノイズ発生器１２で生成したホワイトノイズ１１１を、例えば図５に示す特性を有するバンドストップフィルタ１３に作用させてマスク信号１１２を生成し、このマスク信号１１２を信号１０９、１１０それぞれに加算器１７、１８により印加し、参照信号１１３、応答信号１１４を生成する。このように参照信号１１３ならびに応答信号１１４の補償対象の周波数帯域以外（マスク帯域）においてマスク信号１１２の成分を支配的にすることにより、マスク帯域では参照信号１１３と応答信号１１４が見かけ上一致する。すなわち、補償対象外の、例えば振動台自身や被試験体の高次振動モードの影響を受けず、補償対象周波数帯域のみで参照信号１１３と応答信号１１４の差異が現われる。さらに、一般に補償対象周波数帯域では実際の振動台応答信号１０６のＳＮ比が大きいため、振動台応答信号１０６に含まれるノイズの影響も受け難い。したがって、所望の周波数帯域のみを補償でき、かつ、安定な特性である適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より小さい次数の同定モデルで同定でき、同定演算時間を短縮することが可能となる。ここで、好ましくは、バンドパスフィルタの通過周波数帯域とバンドストップフィルタの遮断周波数帯域を一致させ、バンドパスフィルタとマスク信号の効果を相乗させるのがよい。そして、参照信号１１３と応答信号１１４に基づいて、同定手段１５はバンドパスフィルタが通過させる周波数帯域における制御対象の伝達特性と、参照信号生成部９が有する目標の振動台伝達特性との差を、例えば、逐次最小２乗法により逐次同定する。そして、適応フィルタ８の特性が逐次同定された両伝達特性の差の逆特性となるように適応フィルタの制御係数１１５を決定する。
【００１５】
このようにして、参照信号生成部９とバンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂとマスク信号１１２を用いることで、バンドパスフィルタの通過周波数帯域に現れる目標と実際の振動台伝達特性の差を抽出し、バンドストップフィルタ１３の通過周波数帯域に現れる目標と実際の振動台伝達特性の差や振動台出力信号１０６に含まれるノイズの影響などを抑制することができる。これにより、所望の周波数帯域について補償でき、安定な特性の適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より小さい次数の同定モデルで同定でき、同定演算時間を短縮することが可能となる。
【００１６】
次に以上に説明した図１の適応制御部２０の各部の動作を、数式を用いてより詳しく述べる。適応フィルタ８は被試験体の搭載などによる振動台伝達特性の変動を補償するものであり、その機能は例えば次のようにして実現される。信号発生器７から指令信号１０１（変数Ｕ〔ｋ〕で表す。ただしｋはサンプリング回数）を受けた適応フィルタ８は、同定手段１５より指示された制御係数１１５をａi，ｂj （ｉ＝１，・・・，ｎ、ｊ＝０，・・・，ｍ）とすると、（数１）に基づいて修正指令信号１０２（変数Ｕ’〔ｋ〕で表す）を生成する。
【数１】
【００１７】
参照信号生成部９は、目標の振動台伝達特性あるいは予め同定された無負荷状態の振動台伝達特性を有する振動台モデルが修正指令信号Ｕ’〔ｋ〕に基づいて実現すべき振動台の応答信号である目標応答信号１０５（Ｙ’〔ｋ〕で表す）を算出するものであり、例えばその機能は次のようにして実現される。目標の振動台モデルあるいは予め同定された無負荷状態の振動台モデルのシステム行列、制御行列、出力行列、伝達行列をそれぞれＡST， ＢST， ＣST， ＤSTとおき、状態変数ベクトルをＸST〔ｋ〕とおくと、目標応答信号Ｙ’〔ｋ〕は（数２）で得られる。
【数２】
このようにして算出された目標応答信号Ｙ’〔ｋ〕と実際の振動台応答信号１０６（Ｙ〔ｋ〕）は、それぞれバンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂに入力される。バンドパスフィルタ１１Ａ、１１Ｂは、参照信号生成部９で生成された目標応答信号Ｙ’〔ｋ〕と振動台応答信号Ｙ〔ｋ〕に含まれるノイズや直流成分を除去した信号１０９、信号１１０（それぞれＲ0〔ｋ〕、Ｖ0〔ｋ〕で表す）を生成するためのものである。これらバンドパスフィルタの機能は次のようにして実現される。バンドパスフィルタのシステム行列、制御行列、出力行列、伝達行列をそれぞれＡBP， ＢBP， ＣBP， ＤBPとおき、状態変数ベクトルをＸBP1〔ｋ〕、ＸBP2〔ｋ〕とおくと、Ｒ0〔ｋ〕は（数３）（数４）で得られる。
【数３】
一方、ホワイトノイズ発生器１２で生成されたホワイトノイズ１１１（Ｗ〔ｋ〕と表す）はバンドストップフィルタ１３で特定の周波数帯域の成分が除去されてマスク信号１１２（Ｍ〔ｋ〕と表す）となる。バンドストップフィルタ１３の機能は例えば次のようにして実現される。バンドストップフィルタのシステム行列、制御行列、出力行列、伝達行列をそれぞれＡBS， ＢBS， ＣBS， ＤBSとおき、状態変数ベクトルをＸBS〔ｋ〕とおくと、マスク信号Ｍ〔ｋ〕は（数５）で得られる。
【数５】
【数６】
同定手段１５は、参照信号Ｒ〔ｋ〕と出力信号Ｖ〔ｋ〕を比較し、目標の振動台伝達特性あるいは予め同定した無負荷状態の振動台伝達特性に対する実際の振動台伝達特性の変動を逐次同定し、同定した変動の逆特性を実現する制御係数を生成するためのものである。例えば、同定手段の機能は次のようにして実現される。修正指令信号Ｕ’〔ｋ〕に対し、参照信号Ｒ〔ｋ〕は参照信号生成手段９とバンドパスフィルタ１１Ａとマスク信号Ｍ〔ｋ〕の影響を受ける。一方、出力信号Ｖ〔ｋ〕は制御対象１とバンドパスフィルタ１１Ｂとマスク信号Ｍ〔ｋ〕の影響を受ける。したがって、参照信号Ｒ〔ｋ〕と出力信号Ｖ〔ｋ〕を比較すれば、参照信号生成手段９と制御対象１の伝達特性の差、すなわち、目標の振動台伝達特性あるいは予め同定された無負荷状態の振動台伝達特性に対する被試験体を搭載した振動台の伝達特性の差を得ることができる。つまり、被試験体による振動台伝達特性の変動ΔＪを抽出することができる。
【００２１】
この変動ΔＪを参照信号Ｒ〔ｋ〕と出力信号Ｖ〔ｋ〕とから同定する方法の１つに逐次最小２乗法がある。この逐次最小２乗法では、最新の参照信号Ｒ〔ｋ〕と過去ｍ点の参照信号Ｒ〔ｋ−ｊ〕（ただし、ｊ＝１，・・・，ｍ）と過去ｎ点の出力信号Ｖ〔ｋ−ｉ〕（ただし、ｉ＝１，・・・，ｎ）から最新の出力信号の推定値Ｖ’〔ｋ〕をまず（数８）で求める。
【数８】
【数９】
【００２２】
以上、適応制御部２０の詳細動作を数式を用いて述べたが、この説明からも明らかなように、（数８）の演算に利用される参照信号Ｒの点数ｍと出力信号Ｖの点数ｎの大きい方を整数Ｐ＝ｍａｘ（ｍ、ｎ）とすると、ホワイトノイズ発生器１２は少なくともＰ個のホワイトノイズ状信号をサンプリングに同期して繰り返し出力すればよい。
【００２３】
次に図１に示した適応制御装置は、１つの演算装置で実現されても良く、あるいは、各構成要素毎に異なる演算装置で実現されても良い。あるいは、いくつかの構成要素をまとめて複数の演算装置で実現されてもよい。図６は、図１の振動台適応制御装置を１つの演算装置で実現したときの処理フロー例を示すもので、まず、ホワイトノイズＷが生成され（処理６０１）、この生成されたホワイトノイズＷを入力として、バンドストップフィルタ１３に対応する（数５）の演算によりマスク信号Ｍが算出される（処理６０２）。次に、指令信号Ｕと振動台応答信号Ｙとが読み込まれ（処理６０３、６０４）、このうちの指令信号Ｕに基づき、適応フィルタ８対応の（数１）の演算により修正指令信号Ｕ’が算出される（処理６０５）。そして、この修正指令信号Ｕ’を入力として、参照信号生成部９対応の（数２）の演算により目標の振動台応答信号Ｙ’が算出され（処理６０６）、この目標の振動台応答信号Ｙ’を入力として、バンドパスフィルタ１１Ａ対応の（数３）の演算により信号Ｒ0が算出され、更に（数６）の演算により信号Ｒ0にマスク信号Ｍが加算されて参照信号Ｒが算出される（処理６０７）。一方、先に読み込んだ実際の振動台応答信号Ｙを入力としてバンドパスフィルタ１１Ｂ対応の（数４）の演算により信号Ｖ0が算出され、さらに（数７）の演算により信号Ｖ0にマスク信号Ｍが加算されて応答信号Ｖが算出される（処理６０８）。次にこれらの参照信号Ｒと出力信号Ｖに基づき、同定手段１５での被試験体による振動台伝達特性の変動を同定処理、例えば逐次最小２乗法による同定処理を行い（処理６０９）、この変動を補償するための適応フィルタの制御係数を（数９）により算出する（処理６１０）。算出された制御係数は適応フィルタ対応の処理６０５で次回の演算に利用される。以上の演算を繰り返し行い、被試験体による振動台伝達特性の変動の同定ならびに補償をオンラインで行う。
【００２４】
なお、処理の順序はこれに限定されず、等価な処理が行えれば順序が入れ替わっても、あるいは、並列処理されても良い。また、制御装置の演算速度が不十分な場合は、同定手段１５における同定演算を間引いて実施しても良い。
以上のように、バンドパスフィルタ１１とマスク信号Ｍの効果によりバンドパスフィルタの通過周波数帯域に現れる目標と実際の振動台伝達特性の差を確実に抽出し、バンドストップフィルタ１３の通過周波数帯域に現れる目標と実際の振動台伝達特性の差や振動台出力信号Ｙに含まれるノイズの影響などを抑制することができる。これにより、所望の周波数帯域について振動台の振動特性を補償でき、安定な特性の適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より小さい次数の同定モデルで同定でき、同定演算時間を短縮できる。
【００２５】
なお、以上では、本発明を振動台の適応制御装置に用いた場合について説明したが、本発明の適応制御装置の制御対象が振動台に限定されるものではなく、制御対象に応じて適切に装置を構成することにより、さまざまなものに適用可能であることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の適応制御装置によって、所望の周波数帯域について振動台の伝達特性を確実に補償でき、安定な特性の適応フィルタを作成することが可能となる。さらに、より少ない次数の同定モデルで同定でき、同定演算時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴とする適応制御装置を備えた振動台の制御ブロック線図である。
【図２】振動台の概略構成を示す図である。
【図３】従来の適応制御装置を用いた振動台制御ブロック線図の一例を示す図である。
【図４】バンドパスフィルタの周波数特性の一例である。
【図５】バンドストップフィルタの周波数特性の一例である。
【図６】図１の適応制御部を実現する処理フローの一例である。
【符号の説明】
１ 制御対象
２ 振動台
３ 被試験体
４ フィードバック制御器
５ 加振機
６ テーブル
７ 波形発生装置
８ 適応フィルタ
９ 参照信号生成部
１１Ａ、１１Ｂ バンドパスフィルタ
１２ ホワイトノイズ発生器
１３ バンドストップフィルタ
１５ 同定手段
１０１ 指令信号
１０２ 修正指令信号
１０３ 駆動信号
１０４ 被試験体の反力
１０５ 目標の振動台応答信号（目標応答信号）
１０６ 実際の振動台応答信号
１１１ ホワイトノイズ
１１２ マスク信号
１１３ 参照信号
１１４ 応答信号
１１５ 適応フィルタの制御係数
Claims (5)
- 被試験体を搭載するためのテーブルと、
このテーブルを駆動する駆動手段と、
入力された第２指令信号とこの第２指令信号と同じ次元のテーブルの振動状態を示す応答信号とが一致するように前記駆動手段に対する駆動信号を生成するフィードバック制御器と、
前記応答信号の目標値を示す外部よりの第１指令信号を入力とし、前記フィードバック制御器から被試験体を含む前記テーブルに至るまでの伝達特性を補償して前記第２指令信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
前記第２指令信号と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記応答信号と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする振動台。 - 被試験体を搭載するためのテーブルと、
このテーブルを駆動する駆動手段と、
入力された第２指令信号とこの第２指令信号と同じ次元のテーブルの振動状態を示す応答信号とが一致するように前記駆動手段に対する駆動信号を生成するフィードバック制御器と、
前記応答信号の目標値を示す外部よりの第１指令信号を入力とし、前記フィードバック制御器から被試験体を含む前記テーブルに至るまでの伝達特性を補償して前記第２指令信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
前記第２指令信号を入力として前記伝達特性のモデルにより前記応答信号の目標値を算出する参照信号生成部と、
この参照信号生成部からの出力信号と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記応答信号と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする振動台。 - 請求項１もしくは２に記載の振動台において、その通過帯域が前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域となるように形成された同一特性の第１および第２のバンドパスフィルタを設け、前記第２指令信号もしくは前記参照信号生成部出力を前記第１バンドパスフィルタでフィルタリングしたのち前記第１の加算器で前記マスク信号と加算し、かつ前記応答信号を前記第２のバンドパスフィルタでフィルタリングしたのち前記第２の加算器で前記マスク信号と加算するように構成したことを特徴とする振動台。
- 請求項１ないし３の内の１つに記載の振動台において、前記マスク信号発生手段は、ホワイトノイズ発生器と、前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域を阻止帯域とするバンドストップフィルタとから構成されたことを特徴とする振動台。
- 制御対象の制御状態量が与えられた目標信号と一致するように制御する適応制御装置であって、
前記与えられた目標信号を入力とし、制御対象の制御状態量の制御入力信号に対する伝達特性を補償して前記制御入力信号を生成するところの、そのフィルタ係数が可変な適応フィルタと、
前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域の信号成分を持たないマスク信号を発生するマスク信号発生手段と、
その通過帯域が前記適応フィルタが補償対象とする周波数帯域となるように形成され、前記制御入力信号を入力とする第１のバンドパスフィルタと、
この第１のバンドパスフィルタの出力と前記マスク信号とを加算する第１の加算器と、
前記第１のバンドパスフィルタと同一特性であって、計測手段により計測された制御状態量を入力とする第２のバンドパスフィルタと、
この第２のバンドパスフィルタの出力と前記マスク信号とを加算する第２の加算器と、
前記第１及び第２の加算器出力を入力として前記伝達特性の補償を行う為の前記適応フィルタのフィルタ係数を算出し、算出した係数を前記適応フィルタに与える同定手段と、
を備えたことを特徴とする適応制御装置。
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