JPH03292433A - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
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- JPH03292433A JPH03292433A JP9473490A JP9473490A JPH03292433A JP H03292433 A JPH03292433 A JP H03292433A JP 9473490 A JP9473490 A JP 9473490A JP 9473490 A JP9473490 A JP 9473490A JP H03292433 A JPH03292433 A JP H03292433A
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- Japan
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- vibration
- vibration damping
- mass
- modes
- damper
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Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、建築物や構造物一般に用いられる制振装置に
関する。
関する。
[従来の技術]
駆動装置を持つアクティブ系の制振装置によって複数の
固有振動成分を含む構造物の振動を抑える場合、該制振
装置は上記複数の固有振動成分中の最も高い固有振動数
にも対応できるように応答性が充分高く、能力の大きい
ものが必要とされる。
固有振動成分を含む構造物の振動を抑える場合、該制振
装置は上記複数の固有振動成分中の最も高い固有振動数
にも対応できるように応答性が充分高く、能力の大きい
ものが必要とされる。
また、アクティブ系の制振装置では駆動に要する駆動エ
ネルギー(消費電力)が大きいため、大型の構造物用と
しては実現側に乏しかった。
ネルギー(消費電力)が大きいため、大型の構造物用と
しては実現側に乏しかった。
[発明が解決しようとする課題]
上述した如〈従来のアクティブ系の制振装置では、複数
の固有振動成分を含む構造物の振動を抑える場合、応答
性が高く、能力の大きいものが必要とされる一方、駆動
に要する駆動エネルギー(消費電力)が大きいために、
大型の構造物用としては実現性に乏しかった。
の固有振動成分を含む構造物の振動を抑える場合、応答
性が高く、能力の大きいものが必要とされる一方、駆動
に要する駆動エネルギー(消費電力)が大きいために、
大型の構造物用としては実現性に乏しかった。
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、大型の構造物が複数の固有振動
モードを有する場合でもこれに対応して充分少ない消費
電力で制振可能なアクティブ系の制振装置を提供するこ
とにある。
の目的とするところは、大型の構造物が複数の固有振動
モードを有する場合でもこれに対応して充分少ない消費
電力で制振可能なアクティブ系の制振装置を提供するこ
とにある。
[課題を解決するための手段及び作用]すなわち本発明
は、構造物の複数の固有振動モードに対応して、それぞ
れに駆動装置を備え、個々のモードの固有振動数に略等
しい振動数を有する小型の制振機構を複数設置するよう
にしたもので、個々のモードの固有振動を制振する制振
機構は小形のもので構成することが可能であるため、装
置全体の消費電力も大幅に削減すること力(でき、充分
実現性のあるものとすることができる。
は、構造物の複数の固有振動モードに対応して、それぞ
れに駆動装置を備え、個々のモードの固有振動数に略等
しい振動数を有する小型の制振機構を複数設置するよう
にしたもので、個々のモードの固有振動を制振する制振
機構は小形のもので構成することが可能であるため、装
置全体の消費電力も大幅に削減すること力(でき、充分
実現性のあるものとすることができる。
[実施例]
以下水゛発明を2自由度に理想化できる構造物1こ適用
した場合の一実施例について図面を参照して説明する。
した場合の一実施例について図面を参照して説明する。
まず第2図及び第3図により構造物を理想化した固有振
動モードを示す。第2図が構造物を理想化した状態を示
し、第3図(a)が同構造物の1次固有振動モード、第
3図(b)が同じく2次固有振動モードを示す。構造物
は、各々の質量をm 51. m 52とすると、2つ
の質点m S 11 + m 322.2本のばねks
+3 、 ks□4及び減衰系定数C515+05□
6により構造物を理想化できる。これらの諸元を用いて
公知の固有振動解析を行なうことにより、以下に示す構
造物の固有振動特性が得られる。
動モードを示す。第2図が構造物を理想化した状態を示
し、第3図(a)が同構造物の1次固有振動モード、第
3図(b)が同じく2次固有振動モードを示す。構造物
は、各々の質量をm 51. m 52とすると、2つ
の質点m S 11 + m 322.2本のばねks
+3 、 ks□4及び減衰系定数C515+05□
6により構造物を理想化できる。これらの諸元を用いて
公知の固有振動解析を行なうことにより、以下に示す構
造物の固有振動特性が得られる。
すなわち、
とするものである。
このような構造物の各質点に対して第1図に示すような
1次振動モード用制振装置と2次振動モード用制振装置
を設置する。
1次振動モード用制振装置と2次振動モード用制振装置
を設置する。
この第1図中で、1次振動モード用制振装置は振動体質
量mD17、ばねkD19、減衰器Co+11及び上記
振動体質量m O,7を駆動する駆動装置13から構成
され、2次振動モード用制振装置は振動体質量mD28
、ばねk 0210、減衰器CL212及び上記振動体
質量mD28を駆動する駆動装置14から構成されるも
のである。
量mD17、ばねkD19、減衰器Co+11及び上記
振動体質量m O,7を駆動する駆動装置13から構成
され、2次振動モード用制振装置は振動体質量mD28
、ばねk 0210、減衰器CL212及び上記振動体
質量mD28を駆動する駆動装置14から構成されるも
のである。
図中のX s+15は質点m511の変位、xS216
は質点m 5□2の変位、Xo+17は質点m、17の
変位、X 021gは質点m528の変位を示す。
は質点m 5□2の変位、Xo+17は質点m、17の
変位、X 021gは質点m528の変位を示す。
また、L119は1次振動モード用制振装置の駆動装置
13が発生する制御力(駆動力)を示し、L220は2
次振動モード用制振装置の駆動装置14が発生する制御
力(駆動力)を示す。
13が発生する制御力(駆動力)を示し、L220は2
次振動モード用制振装置の駆動装置14が発生する制御
力(駆動力)を示す。
さらに、各質点m s+1 、 m 522 + m
oI7m D2gには、振動を検出する加速度計21〜
24を設置する。
oI7m D2gには、振動を検出する加速度計21〜
24を設置する。
上記のような構成にあって、まず質点mS、lと質点m
、22の加速度X Sl+ X 52を加速度計21
.22で検出し、演算制御回路25によって下記の演算
を行なって1次、2次の加速度の開存振動モード成分(
’ l + ” 2を求める。すなわち、となるもの
である。
、22の加速度X Sl+ X 52を加速度計21
.22で検出し、演算制御回路25によって下記の演算
を行なって1次、2次の加速度の開存振動モード成分(
’ l + ” 2を求める。すなわち、となるもの
である。
次に上記” l + α2を積分演算することにより
、1次、2次の速度の固有振動モード成分a1d2、変
位の固有振動モード成分αl、α2を求める。
、1次、2次の速度の固有振動モード成分a1d2、変
位の固有振動モード成分αl、α2を求める。
同時ニ、質点m 04 + m D28の加速度M D
I。
I。
XD2も加速度計23.24で検出し、同じく演算制御
回路25の中で積分演算することにより、速度XDl+
灸、2、変位X D++ X D2を求める。
回路25の中で積分演算することにより、速度XDl+
灸、2、変位X D++ X D2を求める。
以上の処理により求めた各固有振動モード成分と、各制
振装置の振動体の振動を用いて、同じく演算制御回路2
5により各制振装置の制御力(駆動力) ul 19.
L1220を以下のように求め、各制振装置の駆動
装置13.14を駆動する。
振装置の振動体の振動を用いて、同じく演算制御回路2
5により各制振装置の制御力(駆動力) ul 19.
L1220を以下のように求め、各制振装置の駆動
装置13.14を駆動する。
上記フィードバックゲインは、公知の最適制御理論によ
り得られる。
り得られる。
また、上記フィードバックゲインkll〜に41゜k1
2〜に42、非線形制御力uNlluN2は、必ずしも
すべての項を与える必要はない。
2〜に42、非線形制御力uNlluN2は、必ずしも
すべての項を与える必要はない。
ここで、各制振装置のばね定数kDIr kD2を以
下の式 て示すように制振装置の振動数が構造物の固有振動モー
ドの固有振動数にほぼ等しくなるように設定することに
より、ばねがない通常のアクティブ制振装置の場合、す
なわち kDI←kD2←0 の場合と比較して、同じ制振効果を得るために必要な上
記制振力(駆動力)を大幅に小さくすることができる。
下の式 て示すように制振装置の振動数が構造物の固有振動モー
ドの固有振動数にほぼ等しくなるように設定することに
より、ばねがない通常のアクティブ制振装置の場合、す
なわち kDI←kD2←0 の場合と比較して、同じ制振効果を得るために必要な上
記制振力(駆動力)を大幅に小さくすることができる。
なお、上記実施例では、複数の振動モードを有する最も
基本的な構造物として、例えば2階建ての建築物等のよ
うに2自由度に理想化できる構造物を用いて説明したが
、本発明がこれに限るものではないことは勿論であり、
同様の手段を発展させることで、より複雑な振動モード
を有する構造物についても応用可能となるものである。
基本的な構造物として、例えば2階建ての建築物等のよ
うに2自由度に理想化できる構造物を用いて説明したが
、本発明がこれに限るものではないことは勿論であり、
同様の手段を発展させることで、より複雑な振動モード
を有する構造物についても応用可能となるものである。
[発明の効果]
以上詳記した如く本発明によれば、構造物の複数の固有
振動モードに対応して、それぞれに駆動装置を備え、個
々のモードの固有振動数に略等しい振動数を有する小型
の制振機構を複数設置するようにしたので、個々のモー
ドの固有振動を制振する制振機構は小形のもので構成す
ることか可能であるため、装置全体の消費電力も大幅に
削減することができ、大型の構造物が複数の固有振動モ
ードを有する場合でもこれに対応して充分小ない消費電
力で制振可能なアクティブ系の制振装置を提供すること
ができる。
振動モードに対応して、それぞれに駆動装置を備え、個
々のモードの固有振動数に略等しい振動数を有する小型
の制振機構を複数設置するようにしたので、個々のモー
ドの固有振動を制振する制振機構は小形のもので構成す
ることか可能であるため、装置全体の消費電力も大幅に
削減することができ、大型の構造物が複数の固有振動モ
ードを有する場合でもこれに対応して充分小ない消費電
力で制振可能なアクティブ系の制振装置を提供すること
ができる。
第1図は本発明の一実施例の基本構成を示す図、第2図
は構造物を理想化して示す図、第3図は第2図の構造物
の固有振動モードを示す図である。 ■・・・質量(質点)ms□、2・・・質量(質点)m
、2.3・・・ばねks+、4・・・ばねks2.5・
・・減衰系定数C5I、6・・・減衰系定数C52,7
・・・振動体質量m(、、、g・・・振動体質量mD2
.9・・・ばねk。1.10・・・ばねkD2.11・
・・減衰器CDI、12・・・減衰器CD2.13、1
4・・・駆動装置、15・・・質点ms、の変位XSI
、16・・・質点m52の変位XS2.17・・・振動
体質量m□+の変位Xo+、18・・振動体質量m02
の変位X。2、J9・・制振装置制御力(駆動力)u+
20・・・制振装置制御力(駆動力)u2.21〜
24・・・加速度計、25・・・演算制御回路。
は構造物を理想化して示す図、第3図は第2図の構造物
の固有振動モードを示す図である。 ■・・・質量(質点)ms□、2・・・質量(質点)m
、2.3・・・ばねks+、4・・・ばねks2.5・
・・減衰系定数C5I、6・・・減衰系定数C52,7
・・・振動体質量m(、、、g・・・振動体質量mD2
.9・・・ばねk。1.10・・・ばねkD2.11・
・・減衰器CDI、12・・・減衰器CD2.13、1
4・・・駆動装置、15・・・質点ms、の変位XSI
、16・・・質点m52の変位XS2.17・・・振動
体質量m□+の変位Xo+、18・・振動体質量m02
の変位X。2、J9・・制振装置制御力(駆動力)u+
20・・・制振装置制御力(駆動力)u2.21〜
24・・・加速度計、25・・・演算制御回路。
Claims (1)
- 設置される構造物の複数の固有振動モードに対応し、そ
れぞれに駆動装置を備えて個々のモードの固有振動数に
略等しい振動数を有する複数の制振機構からなることを
特徴とした制振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2094734A JP2930363B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2094734A JP2930363B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 制振装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03292433A true JPH03292433A (ja) | 1991-12-24 |
JP2930363B2 JP2930363B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=14118346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2094734A Expired - Lifetime JP2930363B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 制振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2930363B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0854039A (ja) * | 1994-04-04 | 1996-02-27 | Applied Power Inc | 剛性アクチュエータ能動振動絶縁装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62233537A (ja) * | 1986-04-03 | 1987-10-13 | Kazuto Sedo | 構造物の制振方法 |
JPH01318671A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-25 | Shimizu Corp | 構造物の振動抑制装置 |
-
1990
- 1990-04-10 JP JP2094734A patent/JP2930363B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62233537A (ja) * | 1986-04-03 | 1987-10-13 | Kazuto Sedo | 構造物の制振方法 |
JPH01318671A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-25 | Shimizu Corp | 構造物の振動抑制装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0854039A (ja) * | 1994-04-04 | 1996-02-27 | Applied Power Inc | 剛性アクチュエータ能動振動絶縁装置 |
US5823307A (en) * | 1994-04-04 | 1998-10-20 | Technical Manufacturing Corporation | Stiff actuator active vibration isolation system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2930363B2 (ja) | 1999-08-03 |
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Legal Events
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