JPH05231040A - Vibration control device - Google Patents

Vibration control device

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Publication number
JPH05231040A
JPH05231040A JP3355892A JP3355892A JPH05231040A JP H05231040 A JPH05231040 A JP H05231040A JP 3355892 A JP3355892 A JP 3355892A JP 3355892 A JP3355892 A JP 3355892A JP H05231040 A JPH05231040 A JP H05231040A
Authority
JP
Japan
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vibration
building
displacement
additional mass
constant
Prior art date
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Pending
Application number
JP3355892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Suzuki
哲夫 鈴木
Mitsuru Kageyama
満 蔭山
Yoshiko Matsuoka
佳子 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obayashi Corp
Tokico Ltd
Original Assignee
Obayashi Corp
Tokico Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obayashi Corp, Tokico Ltd filed Critical Obayashi Corp
Priority to JP3355892A priority Critical patent/JPH05231040A/en
Publication of JPH05231040A publication Critical patent/JPH05231040A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a vibration control device which may automatically computes a constant relating the structure of a building. CONSTITUTION:A displacement, a velocity and an acceleration which are detected by sensors 15a to 15d arranged in a building 2 and a sensor 18 arranged on an added mass 6 are stored in a predetermined period memory device 40 at predetermined intervals by means of a CPU 25. A personal computer 41 computes the inherent frequency of the building 2 from data stored in the memory 40, and updates an original inherent frequency if thus computed inherent frequency differs from the original one. Further, the control gain used for calculating a control value is updated in accordance with thus updated inherent frequency.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は制振装置に係り、特に、
付加質量を変位させて構造物の振動を制振する構成とし
た制振装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device, and more particularly,
The present invention relates to a vibration damping device having a structure for displacing an additional mass to damp the vibration of a structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばビル等の構造物においては地震あ
るいは風圧等による振動を制振するための制振装置が設
けられている。この種の制振装置では、主にビルの質量
に応じた所定の重量を有する付加質量を、ビルの振動状
態に応じて変位させる動吸振器を動作させてビルで発生
した振動を制振するようになっている。
2. Description of the Related Art For example, a structure such as a building is provided with a vibration damping device for damping vibrations caused by an earthquake or wind pressure. In this type of vibration damping device, the vibration generated in the building is damped by operating a dynamic vibration absorber that displaces an additional mass having a predetermined weight mainly depending on the mass of the building according to the vibration state of the building. It is like this.

【0003】従来の制振装置としては、例えば付加質量
をリニアベアリング等により摺動自在に支持するととも
に、付加質量に螺合するボールネジ等の伝達機構をモー
タ等により駆動し、付加質量が水平方向に往復動される
よう構成された動吸振器を有する装置が考えられてい
る。
As a conventional vibration damping device, for example, an additional mass is slidably supported by a linear bearing or the like, and a transmission mechanism such as a ball screw screwed to the additional mass is driven by a motor or the like, so that the additional mass is moved in the horizontal direction. Devices having a dynamic vibration absorber configured to be reciprocally moved have been considered.

【0004】そして、動吸振器はビルの変位及び速度に
応じた制御量を演算する制御装置からの駆動信号により
モータを駆動制御され、付加質量を移動させる。上記演
算では、ビルの剛性が初期値の一つとして使用されてお
り、経時変化等によるビルを構成するコンクリート、鉄
筋の劣化等によってビルの剛性が変化することがあると
それが演算の誤差となり、制振動作の精度が低下される
ことがあった。
Then, the dynamic vibration absorber drives and controls the motor by a drive signal from a control device which calculates a control amount according to the displacement and speed of the building, and moves the additional mass. In the above calculation, the rigidity of the building is used as one of the initial values, and if the rigidity of the building may change due to deterioration of concrete or reinforcing bars that make up the building due to changes over time, this will cause an error in the calculation. However, the accuracy of the vibration damping operation was sometimes reduced.

【0005】このような弊害を防止するために所定の期
間経過毎にビルの固有振動数を測定し、この測定された
固有振動数を基にしてビルの剛性を算出し、これが前回
の測定値と異なる場合には、制御演算の基になるビルの
剛性値を新たに算出された値で更新する必要があった。
In order to prevent such a harmful effect, the natural frequency of the building is measured every time a predetermined period elapses, and the rigidity of the building is calculated based on the measured natural frequency, and this is the previous measured value. If it is different from, it is necessary to update the rigidity value of the building that is the basis of the control calculation with the newly calculated value.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来はビル
の固有振動数を測定するために別途測定機器を準備し、
ビルを加振して測定する必要があった。このようにして
ビルを加振することは危険であるとともに、別途測定機
器を準備する等、相当の作業工数を要していた。本発明
は上記課題に鑑みてなされたものであり、自動的にビル
の固有振動数を測定することができる制振装置を提供す
ることを目的とする。
However, in the past, a separate measuring device was prepared to measure the natural frequency of a building,
It was necessary to vibrate the building and measure. It is dangerous to vibrate the building in this way, and it requires a considerable number of man-hours such as separately preparing a measuring device. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a vibration damping device that can automatically measure the natural frequency of a building.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
構造物の変位を検出するセンサ及び地震波を検出する地
震計からの検出信号に基づいて駆動信号を生成し、上記
駆動信号によりアクチュエータを駆動して付加質量を移
動させ、上記構造物の振動を制振する制振装置におい
て、前記センサ又は地震計から出力された前記構造物及
び付加質量のうちの少なくとも一方の変位、速度及び加
速度並びに上記構造物に作用する外力の各データのうち
少なくとも一のデータを記憶する記憶手段を有すること
を特徴とする。
The invention according to claim 1 is
A drive signal is generated based on a detection signal from a sensor that detects displacement of a structure and a seismograph that detects seismic waves, and the actuator is driven by the drive signal to move an additional mass to suppress vibration of the structure. In a vibration damping device that vibrates, at least one data of each data of displacement, velocity and acceleration of at least one of the structure and additional mass output from the sensor or the seismograph, and external force acting on the structure It is characterized by having a storage means for storing.

【0008】請求項2記載の発明は、所定の時間間隔で
前記構造物及び付加質量のうちの少なくとも一方の変
位、速度及び加速度並びに上記構造物に作用する外力の
各データうちの少なくとも一のデータを前記記憶手段に
記憶させる時間計測手段を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, at least one of data of displacement, velocity and acceleration of at least one of the structure and the additional mass, and external force acting on the structure at a predetermined time interval. Is stored in the storage means.

【0009】請求項3記載の発明は、前記記憶手段は、
地震発生時に、前記センサ又は地震計から出力された前
記構造物及び付加質量のうちの少なくとも一方の変位、
速度及び加速度並びに上記構造物に作用する外力の各デ
ータのうちの少なくとも一のデータを記憶することを特
徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the storage means is
When an earthquake occurs, displacement of at least one of the structure and the additional mass output from the sensor or seismometer,
It is characterized in that at least one data of each data of velocity and acceleration and external force acting on the structure is stored.

【0010】請求項4記載の発明は、構造物の変位を検
出するセンサ及び地震波を検出する地震計からの検出信
号に基づいて駆動信号を生成し、上記駆動信号によりア
クチュエータを駆動して付加質量を移動させ、上記構造
物の振動を制振する制振装置において、前記センサ又は
地震計から出力された前記構造物の変位、速度及び加速
度並びに上記構造物に作用する外力の各データのうちの
少なくとも一のデータから上記構造物の構造に関する定
数を演算する構造定数演算手段を有することを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, a drive signal is generated based on detection signals from a sensor that detects displacement of a structure and a seismometer that detects seismic waves, and the actuator is driven by the drive signal to drive the additional mass. In the vibration damping device for damping the vibration of the structure by moving the, the displacement of the structure output from the sensor or the seismograph, the speed and acceleration, and each of the external force acting on the structure It is characterized by having a structure constant calculation means for calculating a constant relating to the structure of the structure from at least one data.

【0011】請求項5記載の発明は、前記記憶手段又は
地震発生時記憶手段によって記憶された前記構造物の変
位、速度及び加速度並びに上記構造物に作用する外力の
各データのうちの少なくとも一のデータから上記構造物
の構造に関する定数を演算する構造定数演算手段を有す
ることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, at least one of each data of the displacement, velocity and acceleration of the structure and the external force acting on the structure stored by the storage unit or the storage unit at the time of earthquake occurrence. It is characterized by having a structure constant calculating means for calculating a constant relating to the structure of the structure from the data.

【0012】請求項6記載の発明は、前記構造定数演算
手段によって得られた前記構造物の構造に関する定数の
変化に応じて前記駆動信号の生成をおこなう制御系の定
数の更新を行なう制御系定数更新手段を有することを特
徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, a control system constant for updating the constant of the control system for generating the drive signal according to the change in the constant related to the structure of the structure obtained by the structure constant calculating means. It is characterized by having an updating means.

【0013】請求項7記載の発明は、前記構造物の構造
に関する定数は、上記構造物の固有振動数及び剛性の各
定数のうち少なくとも一の定数とされてなることを特徴
とする。
According to a seventh aspect of the present invention, the constant relating to the structure of the structure is at least one of the constants of the natural frequency and the rigidity of the structure.

【0014】[0014]

【作用】請求項1、請求項2及び請求項3記載の発明で
は、構造物及び付加質量のうちの少なくとも一方の変
位、速度及び加速度並びに構造物に作用する外力の各デ
ータのうちの少なくとも一のデータを記憶するようにし
たため、別途測定装置を用いたり構造物を加振すること
なく上記各データが得られる。
According to the first, second and third aspects of the present invention, at least one of data of displacement, velocity and acceleration of at least one of the structure and the additional mass, and external force acting on the structure. Since the above data is stored, each of the above data can be obtained without using a separate measuring device or vibrating the structure.

【0015】請求項4及び請求項5記載の発明では、構
造物の変位、速度及び加速度並びに構造物に作用する外
力の各データのうちの少なくとも一のデータから構造物
の構造に関する定数を演算する構造定数演算手段を有す
るようにしたため、構造物を構成するコンクリート、鉄
筋等の劣化等による固有振動数、剛性等の構造に関する
定数の経時変化が自動的に算出される。
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, a constant relating to the structure of the structure is calculated from at least one data of the displacement, velocity and acceleration of the structure and external force acting on the structure. Since the structural constant calculation means is provided, changes over time in the constants relating to the structure such as natural frequency and rigidity due to deterioration of concrete, rebar, etc. constituting the structure are automatically calculated.

【0016】請求項6記載の発明では、構造物に関する
定数の経時変化に応じて制御ゲイン等の制御系の定数の
更新を行なう制御系定数更新手段を有するため、構造物
を構成するコンクリート、鉄筋等の劣化等による固有振
動数、剛性等の構造に関する定数の経時変化に対応した
制御ゲイン等の制御系の定数によって駆動信号の生成が
なされる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the control system constant updating means for updating the constants of the control system such as the control gain according to the change with time of the constants relating to the structure is provided, the concrete and the reinforcing bar constituting the structure are provided. The drive signal is generated by the constants of the control system such as the control gain corresponding to the change with time of the constants related to the structure such as the natural frequency and the rigidity due to the deterioration of the above.

【0017】[0017]

【実施例】図1乃至図3に本発明になる制振装置の一実
施例を示す。
1 to 3 show an embodiment of a vibration damping device according to the present invention.

【0018】各図中、制振装置1は、大略、構造物とし
てのビル2の屋上に設置された動吸振器3が制御装置4
からの制御信号により制振動作してビル2の水平方向の
振動を制振する。
In each of the drawings, the vibration damping device 1 includes a dynamic vibration absorber 3 installed on the roof of a building 2 as a structure and a control device 4 in general.
The vibration is controlled by the control signal from the building 2 to suppress the horizontal vibration of the building 2.

【0019】動吸振器3は図2,図3に示す如くビル2
の屋上に設置された基台5上に付加質量6がX方向に摺
動する構成であり、付加質量6はビル2の総質量に対し
約0.5%程度の質量を有し、例えば5〜10t程度の
重量を有する。そのため、付加質量6は基台5上のリニ
アベアリング7により摺動自在を支持されている。
The dynamic vibration reducer 3 is a building 2 as shown in FIGS.
The additional mass 6 slides in the X direction on the base 5 installed on the rooftop of the building 2. The additional mass 6 has a mass of about 0.5% with respect to the total mass of the building 2, for example, 5 It has a weight of about 10 tons. Therefore, the additional mass 6 is slidably supported by the linear bearing 7 on the base 5.

【0020】又、基台5上にはアクチュエータとしての
ACサーボモータ(以下モータと言う)8、電磁ブレー
キ9が設けられており、モータ8の出力軸8aはカップ
リング10を介して軸受11,12に軸承されたボール
ねじ13に結合されている。ボールねじ13は付加質量
6に螺合して貫通している。従って、付加質量6はボー
ルねじ13の回転により基台5の凹部5a内を移動す
る。
An AC servomotor (hereinafter referred to as a motor) 8 as an actuator and an electromagnetic brake 9 are provided on the base 5, and an output shaft 8a of the motor 8 has a bearing 11 via a coupling 10. It is connected to a ball screw 13 which is supported by 12. The ball screw 13 is screwed into the additional mass 6 and penetrates it. Therefore, the additional mass 6 moves in the recess 5 a of the base 5 by the rotation of the ball screw 13.

【0021】風圧又は地震発生によりビル2が振動する
と、制御装置4は後述するように振動の大きさに応じた
制御量を演算して動吸振器3のモータ8へ駆動信号を出
力する。モータ8は駆動信号の供給によりボールねじ1
3を回転させ、付加質量6をX方向(振動方向)に移動
させる。このとき、発生する付加質量6の慣性力の反作
用によりビル2の振動が制振される。
When the building 2 vibrates due to wind pressure or an earthquake, the control device 4 calculates a control amount according to the magnitude of the vibration and outputs a drive signal to the motor 8 of the dynamic vibration absorber 3 as described later. The motor 8 supplies the drive signal to the ball screw 1
3 is rotated to move the additional mass 6 in the X direction (vibration direction). At this time, the vibration of the building 2 is damped by the reaction of the generated inertial force of the additional mass 6.

【0022】尚、電磁ブレーキ9は制振モード時オフ状
態であり、電源をオフにされた停止モード時にボールね
じ13を回転不可状態に制動する。
The electromagnetic brake 9 is in the off state in the vibration damping mode, and brakes the ball screw 13 in the non-rotatable state in the stop mode in which the power is turned off.

【0023】ビル2の例えば1階,5階,10階,15
階の複数階には、ビル2の振動による変位及び速度を検
出するセンサ15a〜15dが設置されている。
Building 1, for example, 1st floor, 5th floor, 10th floor, 15
Sensors 15a to 15d that detect displacement and speed due to vibration of the building 2 are installed on a plurality of floors.

【0024】又、15階建てのビル2の屋上には風速
(V)を計測する風速計16が設置され、動吸振器3に
は付加質量6の変位、速度及び加速度を検出するセンサ
18が設けられている。センサ15a〜15d及びセン
サ18からの各検出信号はサーボアンプ19a〜19e
により増幅されて減算回路20に入力される。減算回路
20では1階の変位及び速度を基準として各階の実質的
な変位及び速度を算出する。つまり、減算回路20は5
階,10階,15階の各センサ15b〜15dにより検
出された変位及び速度から1階のセンサ15aにより検
出された変位及び速度を減算して1階の振動をゼロとし
たときの各階の振動の大きさを算出する。又、風速計1
6からの検出信号はアンプ21で増幅されて制御装置4
に入力される。
An anemometer 16 for measuring the wind speed (V) is installed on the roof of the 15-story building 2, and a sensor 18 for detecting the displacement, speed and acceleration of the additional mass 6 is attached to the dynamic vibration absorber 3. It is provided. The detection signals from the sensors 15a to 15d and the sensor 18 are servo amplifiers 19a to 19e.
Is input to the subtraction circuit 20. The subtraction circuit 20 calculates the actual displacement and velocity of each floor based on the displacement and velocity of the first floor. That is, the subtraction circuit 20 has 5
Vibration of each floor when the displacement and speed detected by the sensor 15a of the first floor is subtracted from the displacement and speed detected by the sensors 15b to 15d of the first floor, the tenth floor, and the fifteenth floor to make the vibration of the first floor zero. Calculate the size of. Also, anemometer 1
The detection signal from 6 is amplified by the amplifier 21 and the control device 4
Entered in.

【0025】22は地震計で、地面を伝播する縦方向の
地震波(P波)及び横方向の地震波(S波)を検出する
ように地面に埋没されている。尚、地震発生時地震計2
2からの検出信号はアンプ23で増幅されて制御回路4
に入力される。
A seismograph 22 is buried in the ground so as to detect a longitudinal seismic wave (P wave) and a lateral seismic wave (S wave) propagating on the ground. In addition, seismograph 2 at the time of earthquake occurrence
The detection signal from 2 is amplified by the amplifier 23, and the control circuit 4
Entered in.

【0026】制御装置4は、入力部としてのA/D変換
器24、動吸振器3への制御量を演算するCPU25、
出力部としてのD/A変換器26、I/Oインタフェー
ス回路27を有する。A/D変換器24はスイッチ28
を介して減算回路20と接続されており、減算回路20
から出力されたビル2及び付加質量6の変位、速度のア
ナログ信号をデジタル信号に変換してCPU25に出力
する。又、A/D変換器24には風速計16及び地震計
22からの検出信号も入力されており、これらの検出信
号をデジタル信号に変換してCPU25に出力する。
The control device 4 includes an A / D converter 24 as an input unit, a CPU 25 for calculating a control amount for the dynamic vibration absorber 3,
It has a D / A converter 26 as an output section and an I / O interface circuit 27. A / D converter 24 is a switch 28
Is connected to the subtraction circuit 20 via
The analog signals of the displacement and speed of the building 2 and the additional mass 6 output from the above are converted into digital signals and output to the CPU 25. Further, detection signals from the anemometer 16 and the seismograph 22 are also input to the A / D converter 24, and these detection signals are converted into digital signals and output to the CPU 25.

【0027】CPU25は後述するようにA/D変換器
24及びI/Oインタフェース回路27からの各信号に
基づいて動吸振器3の制御量を演算し、D/A変換器2
6へ出力する。又、D/A変換器26から出力された制
御量のデジタル信号はサーボドライバ29に入力され、
サーボドライバ29はCPU25で演算された制御量に
応じたトルク指令電流を動吸振器3のモータ8に出力す
る。
The CPU 25 calculates the control amount of the dynamic vibration reducer 3 based on each signal from the A / D converter 24 and the I / O interface circuit 27 as described later, and the D / A converter 2
Output to 6. Further, the digital signal of the control amount output from the D / A converter 26 is input to the servo driver 29,
The servo driver 29 outputs a torque command current according to the control amount calculated by the CPU 25 to the motor 8 of the dynamic vibration reducer 3.

【0028】30はメモリで、後述する制振制御の各プ
ログラムが格納され、且つ制振制御に必要な各演算の初
期値及び地震フラグ、異常フラグ等を記憶する。
Reference numeral 30 denotes a memory, which stores each program for damping control, which will be described later, and also stores initial values of respective calculations necessary for damping control, an earthquake flag, an abnormality flag, and the like.

【0029】40は記憶装置(本実施例の場合、磁気デ
ィスク装置)で、本発明の要旨であるビル2の固有振動
数の更新の演算に使用する、ビル2の振動のデータを記
憶する。
Reference numeral 40 denotes a storage device (a magnetic disk device in the case of the present embodiment), which stores the vibration data of the building 2 used for the calculation of updating the natural frequency of the building 2 which is the gist of the present invention.

【0030】例えばメモリ30には、図4に示す如くC
PU25が実行する制振モード設定プログラム30A、
ゲイン判定プログラム30B、ゲイン切換プログラム3
0C、付加質量停止制御プログラム30Dが記憶されて
いる。ここで、各制御プログラムの概要について説明す
る。
For example, in the memory 30, as shown in FIG.
Vibration suppression mode setting program 30A executed by PU25,
Gain determination program 30B, gain switching program 3
0C and additional mass stop control program 30D are stored. Here, an outline of each control program will be described.

【0031】まず、制振モード設定プログラム30A
は、通常は風圧制振モードの制振制御を行い、地震発生
により縦方向の地震波(P波)が検出されると、横方向
の地震波(S波)が伝播する前に地震制振モードに切換
えて最適制御を行う。そして、地震が終了しても所定時
間地震制振モードを継続してから風圧制振モードに戻す
ことにより段続的な地震にも対応できるよう制御を行
う。
First, the damping mode setting program 30A
Normally controls the wind pressure damping mode, and when a vertical seismic wave (P wave) is detected due to an earthquake, the seismic damping mode is set before the horizontal seismic wave (S wave) propagates. Switch to perform optimum control. Then, even if the earthquake ends, the seismic vibration suppression mode is continued for a predetermined time and then returned to the wind pressure suppression mode, so that control is performed so as to be able to cope with a series of earthquakes.

【0032】又、ゲイン判定プログラム30Bは、動吸
振器3のゲインが適切であるか否かを自己診断する機能
を有し、例えば制振動作時のビル2の一次モードの固有
周期に基づく2周期分の振動状態の最大値をチェックし
て振動が減衰せず加振されたとき、ゲイン異常と判定
し、動吸振器3を停止させる。
The gain determination program 30B has a function of self-diagnosing whether or not the gain of the dynamic vibration reducer 3 is appropriate. For example, 2 based on the natural period of the primary mode of the building 2 during vibration damping operation. The maximum value of the vibration state for a period is checked, and when the vibration is excited without being attenuated, it is determined that the gain is abnormal and the dynamic vibration reducer 3 is stopped.

【0033】又、ゲイン切換プログラム30Cでは、ビ
ル2の変位又は風圧、地震の大きさに応じて制振制御の
ゲインを切換える。尚、本実施例では後述するLQ(Li
nearQuadratic、線形2次) 制御により動吸振器3を制
振動作させており、ゲインはLQ制御の演算過程で算出
される。
Further, the gain switching program 30C switches the gain of the vibration suppression control according to the displacement or wind pressure of the building 2 and the magnitude of the earthquake. In this embodiment, LQ (Li
(nearQuadratic, linear quadratic) The dynamic vibration reducer 3 is damped by the control, and the gain is calculated in the calculation process of the LQ control.

【0034】又、付加質量停止制御プログラム30D
は、例えばビル2に過大変位が生じたとき動吸振器3の
付加質量6が基台5のストッパに衝突しないように付加
質量6の移動可能な動作範囲内で付加質量6がゆるやか
に停止するようにモータ8の制御を行う。
Further, the additional mass stop control program 30D
Means that the additional mass 6 is gently stopped within the movable range of the additional mass 6 so that the additional mass 6 of the dynamic vibration absorber 3 does not collide with the stopper of the base 5 when the building 2 is excessively displaced. The motor 8 is controlled so that

【0035】41は、前記固有振動数の更新の演算用の
周波数分析装置としてのパーソナルコンピュータであ
る。
Reference numeral 41 is a personal computer as a frequency analyzer for calculating the update of the natural frequency.

【0036】31は電源で、制御回路4及びサーボドラ
イバ29に接続されており、電源31とサーボドライバ
29との間には緊急停止用のスイッチ32が配設されて
いる。このスイッチ32は通常接点を有し、例えば過大
な地震が発生したときI/Oインタフェース回路27か
らの停止信号により励磁されて開成する。
A power source 31 is connected to the control circuit 4 and the servo driver 29, and an emergency stop switch 32 is provided between the power source 31 and the servo driver 29. The switch 32 normally has contacts, and is opened by being excited by a stop signal from the I / O interface circuit 27 when, for example, an excessive earthquake occurs.

【0037】33はハイパスフィルタで、センサ15a
からの検出信号がサーボアンプ19aを介して入力され
ると一次モードの固有振動数の周波数成分のみをI/O
インタフェース回路27に出力する。CPU25はハイ
パスフィルタ33からの信号が過大な場合、I/Oイン
タフェース回路27からスイッチ32に停止信号を出力
させる。これによりスイッチ32が開成して動吸振器3
への電源供給が停止し、動吸振器3は停止モードとな
る。そのため、過大な振動を制振するために付加質量6
が急激に駆動されてストッパ(基台5の凹部5aの側
壁)に衝突することが防止される。
Reference numeral 33 is a high-pass filter, which is a sensor 15a.
When the detection signal from the input is input via the servo amplifier 19a, only the frequency component of the natural frequency of the primary mode is I / O.
Output to the interface circuit 27. When the signal from the high pass filter 33 is excessive, the CPU 25 causes the I / O interface circuit 27 to output a stop signal to the switch 32. As a result, the switch 32 is opened and the dynamic vibration reducer 3
The power supply to the motor is stopped, and the dynamic vibration reducer 3 enters the stop mode. Therefore, in order to suppress the excessive vibration, the additional mass 6
Is abruptly driven and is prevented from colliding with the stopper (side wall of the recess 5a of the base 5).

【0038】34は表示器で、動吸振器3の制御系ある
いは各センサ15a〜15d,18、風速計16、地震
計22等に異常があると、その異常内容等を表示して監
視員に知らせる。
Reference numeral 34 is a display device, and when there is an abnormality in the control system of the dynamic vibration absorber 3 or each of the sensors 15a to 15d, 18, the anemometer 16, the seismograph 22, etc., the details of the abnormality are displayed and displayed to the observer. Inform.

【0039】35は警報器で、異常発生時(アラーム)
を発する。
Reference numeral 35 is an alarm device, and when an abnormality occurs (alarm)
Emit.

【0040】次に、上記制振装置1が制振動作する際に
制御装置4のCPU25が実行する処理について、図
5、図8乃至図10を参照して説明する。
Next, the processing executed by the CPU 25 of the control device 4 when the vibration damping device 1 performs the vibration damping operation will be described with reference to FIGS. 5 and 8 to 10.

【0041】又、CPU25は例えば5msec(サンプリ
ング周期)毎に図5、図8乃至図10の処理を繰り返し
実行している。
Further, the CPU 25 repeatedly executes the processing of FIGS. 5 and 8 to 10 every 5 msec (sampling period), for example.

【0042】尚、制御装置4では予め演算処理を行う際
の初期設定が行なわれる。設定される初期値としては、
例えば、ビル2の最上階の最大変位(x4max) 、地震終
了後地震制振モード時間をカウントするタイマの時間
(数分間)te、地表変位1mの白色雑音(ホワイトノ
イズ)による応答シミュレーションによる無制振時の最
大変位の絶対値(xe unit) 、風速1m/sec 時の無制
振時の最大変位の絶対値(xw unit)、ビル2の一次モ
ードの固有周期に基づく2周期分の時間t、付加質量6
がストッパに衝突せずに移動できるストローク限界位
置、地震の縦方向の地震波(P波)の下限値εp、地震
の横方向の地震波(S波)の下限値εs等があり、夫々
メモリ30に記憶される。
In the control device 4, initial settings for performing arithmetic processing are performed in advance. As the initial value to be set,
For example, the maximum displacement of the top floor of the building 2 (x 4 max), the time of the timer that counts the seismic damping mode time after the earthquake (several minutes) te, the response simulation by the white noise (white noise) of the ground displacement of 1 m Absolute value of maximum displacement without vibration (xe unit), absolute value of maximum displacement without vibration with wind speed of 1 m / sec (xw unit), 2 cycles based on natural period of primary mode of building 2 Time t, additional mass 6
Has a stroke limit position where it can move without colliding with the stopper, a lower limit value εp of the seismic wave (P wave) in the longitudinal direction of the earthquake, a lower limit value εs of the seismic wave (S wave) in the lateral direction of the earthquake, etc., respectively in the memory 30. Remembered.

【0043】図5において、制御装置4のCPU25は
ステップS1(以下ステップを省略する)で制振システ
ムの異常チェックを行う。例えば動吸振器3の制御系又
はセンサ15a〜15d,18、地震計22、風速計1
6等に異常がないかどうかをチェックし、S2で異常な
しの場合はS2でビル2の複数階に設置された各センサ
15a〜15d及び付加質量6のセンサ18により検出
された変位及び速度、加速度《X》(以下、状態変位ベ
クトルを《X》と表す)を読み込む。ここでは地震が発
生しているとは限らないため、上記データ《X》は主に
風圧によるビル2の振動によるデータである。なお、S
2からS10までの動作は、制振動作に先立っておこな
われる本発明の要旨である固有振動数検証モードであ
る。
In FIG. 5, the CPU 25 of the control device 4 performs an abnormality check of the vibration damping system in step S1 (the following steps will be omitted). For example, the control system of the dynamic vibration absorber 3 or the sensors 15a to 15d, 18, the seismograph 22, the anemometer 1
6 is checked for abnormality, and if there is no abnormality in S2, the displacements and speeds detected by the sensors 15a to 15d and the sensor 18 of the additional mass 6 installed on the plural floors of the building 2 in S2, Acceleration << X >> (hereinafter, state displacement vector is referred to as << X >>) is read. Since an earthquake does not always occur here, the above data << X >> is mainly data due to vibration of the building 2 due to wind pressure. In addition, S
The operation from 2 to S10 is the natural frequency verification mode, which is the gist of the present invention and is performed prior to the damping operation.

【0044】S2において、異常ありの場合は図10に
示すS48に移り、制御量uをゼロにするとともに表示
器34に異常発生を表示して、S43で制御量u=0を
D/A変換器26に出力してモータ8を停止させ動吸振
器3による制振動作を止める。そして、異常個所が修理
されて異常なしの状態に復帰するまでS1,S48,S
43が繰り返される。
In S2, if there is an abnormality, the process proceeds to S48 shown in FIG. 10, the control amount u is set to zero, and an abnormality is displayed on the display 34. In S43, the control amount u = 0 is D / A converted. It is output to the device 26 and the motor 8 is stopped to stop the vibration damping operation by the dynamic vibration absorber 3. Then, S1, S48, S until the abnormal point is repaired and the state returns to the normal state.
43 is repeated.

【0045】S3において、メモリ30へのデータ記憶
の開始を指示する記憶フラグを検証する。ここで、記憶
フラグがTRUEであればS4でメモリ30にデータ
《X》を一時的に記憶する。S5で前記サンプリング周
期を計数することによって記憶時間を計測するメモリカ
ウンタCM をインクリメントする。次にS6でデータの
サンプリングの時間がビル2の1次モードの固有振動数
ω1 の2周期分の時間に至ったか否かの検証がなされ
る。即ち、 CM >TM =2(2π/ω1 )×fs か否かが検証される。ここで、fs はサンプリング周波
数であり、本実施例の場合200Hzである。
In S3, the storage flag instructing the start of data storage in the memory 30 is verified. Here, if the storage flag is TRUE, the data << X >> is temporarily stored in the memory 30 in S4. In S5, the memory counter C M for measuring the storage time is incremented by counting the sampling period. Next, in S6, it is verified whether or not the data sampling time has reached the time of two cycles of the natural frequency ω 1 of the primary mode of the building 2. That is, it is verified whether C M > T M = 2 (2π / ω 1 ) × f s . Here, f s is a sampling frequency, which is 200 Hz in this embodiment.

【0046】S5で上記所定のサンプリング時間に至っ
ていればS7で記憶フラグをFALSEとし、S4にて
メモリ30に一時的に記憶されたデータ《X》の記憶装
置40への転送を開始するための転送スタートフラグを
TRUEとする。更にメモリカウンタCM をクリアし、
前記サンプリング周期を計数することによって上記デー
タの記憶の休止の時間を計測するタイマカウンタCT
クリアする。
If the predetermined sampling time is reached in S5, the storage flag is set to FALSE in S7, and the transfer of the data << X >> temporarily stored in the memory 30 to the storage device 40 in S4 is started. The transfer start flag is set to TRUE. Furthermore, clear the memory counter C M ,
By counting the sampling period, the timer counter C T for measuring the pause time of the storage of the data is cleared.

【0047】又、S3で記憶フラグがTRUEでない場
合には、S3〜S7のデータの記憶を休止し、直接S8
に進む。S8にて、タイマカウンタCT が所定の記憶を
休止する時間TS に至ったか否かが検証される。ここで
記憶を休止する時間TTSに至った場合にはS9にて記憶
フラグをTRUEとし、S10でタイマカウンタCT
インクリメントする。更にS11に移り地震計22から
の地震波(P波、S波)の検出信号を読み込む。
If the storage flag is not TRUE in S3, the storage of the data in S3 to S7 is suspended and the data is directly stored in S8.
Proceed to. In S8, it is verified whether or not the timer counter C T has reached a predetermined storage time T S. When the time T TS for suspending the storage is reached here, the storage flag is set to TRUE in S9, and the timer counter C T is incremented in S10. Further, in S11, the detection signal of the seismic wave (P wave, S wave) from the seismograph 22 is read.

【0048】S7で転送スタートフラグがTRUEとさ
れると、メモリ30に一時的に記憶されたデータ《X》
が記憶装置40に転送されて記憶される。更にこのデー
タ《X》は周波数分析装置としてのパーソナルコンピュ
ータ41に取り込まれる。
When the transfer start flag is set to TRUE in S7, the data << X >> temporarily stored in the memory 30 is stored.
Is transferred to and stored in the storage device 40. Further, this data << X >> is taken into the personal computer 41 as a frequency analyzer.

【0049】図6及び図7は、上記パーソナルコンピュ
ータ41内でなされる処理の動作フローチャートを示
す。S51で記憶装置40からデータ《X》を取り込
み、S52で周波数分析(fft)演算をおこない、ビ
ル2の固有振動数を算出する。ただし、ここでは動吸振
器3の制御ゲイン、即ち後述するLQ制御のフィードバ
ックゲイン《F》(以下、制御ゲインベクトルを《F》
で表す)及び動吸振器の特性は変わらないものとする。
このようにして1次モードから4次モードまでのビル2
の固有振動数ω1 からω4 を求める。更にS53では、
上記制御ゲイン《F》を更新するか否かを指示するリセ
ットフラグを初期化する。
FIG. 6 and FIG. 7 show operational flowcharts of the processing performed in the personal computer 41. In step S51, the data << X >> is loaded from the storage device 40, and in step S52, a frequency analysis (fft) operation is performed to calculate the natural frequency of the building 2. However, here, the control gain of the dynamic vibration reducer 3, that is, the feedback gain << F >> of LQ control described later (hereinafter, the control gain vector is << F >>
, And the characteristics of the dynamic vibration absorber do not change.
In this way, the building 2 from the 1st mode to the 4th mode
Ω 4 is obtained from the natural frequency ω 1 of . Furthermore, in S53,
A reset flag for instructing whether or not to update the control gain << F >> is initialized.

【0050】次にS55において、S52で求めたビル
2の新たな固有振動数ω1 〜ω4 があらかじめ設定され
ている元のビル2の固有振動数ω10 〜ω40とそれぞれ
等しいか否かが検証される。ここで固有振動数ω1 〜ω
4 のうちのいずれかがあらかじめ設定されている値と異
なる場合、上記元のビル2の固有振動数ω10 〜ω40
うち異なっている値を更新すべくリセットフラグをTR
UEとし、S58で具体的にその値ωj0 を新たに求め
られたωjで置き換え、更新する。
Next, in S55, whether the new natural frequencies ω 1 to ω 4 of the building 2 obtained in S52 are equal to the preset natural frequencies ω 10 to ω 40 of the original building 2 respectively. Is verified. Where natural frequency ω 1 ~ ω
If any of 4 is different from the preset value, the reset flag is set to TR in order to update the different value among the natural frequencies ω 10 to ω 40 of the original building 2.
In step S58, the value ωj 0 is replaced with the newly obtained ωj and updated.

【0051】更にS60でリセットフラグが検証され、
TRUEであればS61で
Further, the reset flag is verified in S60,
If TRUE, in S61

【0052】[0052]

【数1】 [Equation 1]

【0053】よりビル2の剛性K、K1 〜K4 を求め
る。ここでωは上記ビル2の固有振動数ω1 〜ω4 であ
り、各m,Cは、それぞれビル2の前記複数階の質量m
1 〜m4及び減衰係数C1 〜C4 である。又、この質量
mはあらかじめ実測値された値とし、減衰定数Cはその
値が小さく、系への影響が小さいものとする。
The rigidity K, K 1 to K 4 of the building 2 is obtained from the above. Here, ω is the natural frequency ω 1 to ω 4 of the building 2, and m and C are masses m of the plurality of floors of the building 2, respectively.
1 to m 4 and damping coefficients C 1 to C 4 . The mass m is a value actually measured in advance, and the damping constant C has a small value and has a small influence on the system.

【0054】更にS62で後述する式(9)によって剛
性マトリクスKを求め、S63でやはり後述する状態方
程式(5)のAマトリクス、Bマトリクスを後述する式
(6),(7)によって求める。更にS64にてあらか
じめ設定された後述する式(12),(13)の重み行
列Q,Rをそのまま用いてやはり後述するリカッチ方程
式(15)を解き、S66で後述する式(14)によっ
て制御ゲイン《F》を求める。
Further, in S62, the stiffness matrix K is obtained by the equation (9) described later, and in S63, the A matrix and the B matrix of the state equation (5) which is also described later are obtained by the equations (6) and (7) described later. Further, in S64, the weight matrix Q and R of equations (12) and (13), which are set in advance, are used as they are to solve the Riccati equation (15), which is also described later, and in S66, the control gain is calculated by the equation (14) described below. Request << F >>.

【0055】更にS67で、S66にて求められた制御
ゲイン《F》の値をCPU25へ転送する。この新たな
固有振動数の値から算出された制御ゲイン《F》が入力
されたCPU25では、その時点からその新たな制御ゲ
イン《F》を用いて後述の式(1),(2)によって制
御量が算出され、それによって制振制御がなされる。
又、S60にてリセットフラグが0であれば、固有振動
数の元の値ω10からω40を更新する必要はなく、したが
って固有振動数ω10〜ω40から求められる制御ゲイン
《F》を更新することはない。このようにして所定の記
録休止時間CTSを経る毎にその時々の最新の振動のデー
タ《X》を用いてビル2の固有振動数ω1 〜ω4 が検証
され、それが元の値と食い違っていればそこで算出され
た新たな固有振動数に置き換えられ、その置き換えられ
た固有振動数を用いて制御ゲイン《F》が求められ、そ
の時点からその新たな制御ゲイン《F》を用いて制振制
御がなされるようにしたため、経時変化によるコンクリ
ート、鉄筋の劣化等によってビル2の剛性K1 〜K4
変化した場合であっても、ビル2の固有振動数の算出に
よってそれが自動的に検出され、その変化に応じて更新
された制御ゲイン《F》を用いて制振制御がなされる。
したがって別途ビル2を加振したり、計測機器を準備し
てビル2の振動を測定する等の工数を掛ける必要がな
く、保守点検の工数を大幅に削減することができる。更
に適宜自動的に制御ゲイン《F》が更新されるため、常
に精度の高い制振動作を実行し得る。
Further, in S67, the value of the control gain << F >> obtained in S66 is transferred to the CPU 25. The CPU 25, to which the control gain << F >> calculated from the new value of the natural frequency is input, uses the new control gain << F >> from that point onward to control the equations (1) and (2) described below. The amount is calculated, and the damping control is performed accordingly.
Further, if the reset flag is 0 at S60, there is no need to update the omega 40 from the original value omega 10 natural frequency, thus the control gain "F" obtained from the natural frequency ω 1040 Never updated. In this way, the natural frequencies ω 1 to ω 4 of the building 2 are verified by using the latest vibration data << X >> at each time when the predetermined recording pause time C TS passes, and the natural frequencies ω 1 to ω 4 are verified as the original values. If there is a discrepancy, it is replaced with the new natural frequency calculated there, the control gain << F >> is obtained using the replaced natural frequency, and from that time point, the new control gain << F >> is used. Since the damping control is performed, even if the rigidity K 1 to K 4 of the building 2 changes due to deterioration of concrete, rebar, etc. due to aging, it is automatically calculated by calculating the natural frequency of the building 2. Damping control is performed by using the control gain << F >> that is detected in accordance with the change and is updated according to the change.
Therefore, it is not necessary to separately oscillate the building 2 or prepare a measuring device to measure the vibration of the building 2, and the number of maintenance inspections can be significantly reduced. Furthermore, since the control gain << F >> is automatically updated as appropriate, it is possible to always execute highly accurate vibration damping operation.

【0056】なお、本実施例では所定の時間間隔で所定
の期間、主に風圧によるビル2の振動のデータ《X》を
記憶し、それを使用してビル2の固有振動数を演算する
構成であったが、その構成に限らず、地震計22により
地震が検出されたときから所定の期間、振動のデータ
《X》を記憶し、それを使用してビル2の固有振動数を
演算する構成としてもよい。
In this embodiment, the data << X >> of the vibration of the building 2 mainly due to the wind pressure is stored for a predetermined period at a predetermined time interval, and the natural frequency of the building 2 is calculated by using the data. However, not limited to that configuration, vibration data << X >> is stored for a predetermined period from the time when an earthquake is detected by the seismograph 22, and the natural frequency of the building 2 is calculated by using it. It may be configured.

【0057】又、本実施例ではビル2の固有振動数ω1
〜ω4 を求め、更にその値を使用してビル2の剛性K1
〜K4 を算出し、更にその値から制御ゲイン《F》を求
める構成であったが、それに限らず、振動のデータ
《X》からビル2の構造に関する他の定数を算出し、そ
の値によって動吸振器3を制御する制御系の他の定数を
更新する構成としてもよい。
Further, in this embodiment, the natural frequency ω 1 of the building 2 is
~ Ω 4 is calculated, and the value is used to determine the rigidity K 1 of the building 2.
~ K 4 is calculated, and the control gain << F >> is obtained from the value, but not limited to this, other constants relating to the structure of the building 2 are calculated from the vibration data << X >>, and depending on the value. Other constants of the control system for controlling the dynamic vibration reducer 3 may be updated.

【0058】次にS12では地震フラグ=0であるかど
うかをチェックする。地震フラグは通常地震のないとき
(地震発生前)“0”に設定され、地震発生と判断され
たとき“1”に設定される。
Next, in S12, it is checked whether or not the earthquake flag = 0. The earthquake flag is set to "0" when there is no normal earthquake (before an earthquake occurs), and is set to "1" when it is determined that an earthquake occurs.

【0059】従って、地震フラグ=0のときはS13に
至り、縦方向の地震波(P波)の振幅Apが下限値εp
より大きいかどうかをチェックする。
Therefore, when the earthquake flag = 0, the process reaches S13, and the amplitude Ap of the longitudinal seismic wave (P wave) is the lower limit value εp.
Check if greater than.

【0060】地震が発生すると、まず伝播速度の速い縦
方向の地震波(P波)がビル2に伝播し、やや遅れて横
方向の地震波(S波)が伝播する。ビル2のような構造
物は縦方向の振動には充分な強度を有するが、横方向の
振動の場合、共振現象があるので動吸振器3により制振
する必要がある。
When an earthquake occurs, first a vertical seismic wave (P wave) having a high propagation speed propagates to the building 2, and a lateral seismic wave (S wave) propagates with a slight delay. A structure such as the building 2 has sufficient strength for vertical vibration, but in the case of horizontal vibration, there is a resonance phenomenon, so it is necessary to suppress the vibration by the dynamic vibration reducer 3.

【0061】ビル2が横方向に振動する主な原因として
は、風圧の増大、地震による横揺れがある。風圧に
よるビル2の振動は振幅が同じでも低い周波数でゆっく
り振動する。これに対し、地震によるビル2の振動は急
激且つ複雑であるが風圧の場合に比べて高い周波数で激
しく揺れることが多い。
The main causes for the building 2 to vibrate in the lateral direction are an increase in wind pressure and rolling due to an earthquake. The vibration of the building 2 due to wind pressure vibrates slowly at a low frequency even if the amplitude is the same. On the other hand, the vibration of the building 2 due to the earthquake is abrupt and complicated, but often violently shakes at a higher frequency than in the case of wind pressure.

【0062】そのため、CPU25は、通常は図9に示
す風圧による振動に適した風圧制振モードの処理を実行
し、地震発生時は図8に示すS13以下及び図10に示
す地震による振動に適した地震制振モードの処理を実行
する。
Therefore, the CPU 25 normally executes the processing of the wind pressure damping mode suitable for the vibration due to the wind pressure shown in FIG. 9, and when the earthquake occurs, it is suitable for the vibration after the step S13 shown in FIG. 8 and the vibration caused by the earthquake shown in FIG. The seismic damping mode processing is executed.

【0063】ここでは、先に通常実行される風圧制振モ
ードの処理について説明し、その後地震制振モードの処
理について説明することにする。
Here, the processing of the wind pressure damping mode that is normally executed will be described first, and then the processing of the seismic damping mode will be described.

【0064】I「風圧制振モード」 上記ステップS13において、P波の振幅Apが下限値
εpより小さいときは、図9に示すS14に移り地震フ
ラグを“0”に設定するとともに表示器34に「風圧制
振モード」を表示する。
I "Wind Pressure Damping Mode" When the amplitude Ap of the P wave is smaller than the lower limit value εp in the above step S13, the process proceeds to S14 shown in FIG. 9 and the seismic flag is set to "0" and the indicator 34 is displayed. "Wind pressure damping mode" is displayed.

【0065】続いてS15では、ゲイン異常検出のため
のピークホールド用のタイマtを1インクリメントし
て、S16でビル2の一次モードの固有周期の2周期分
の時間サンプリングがなされたか否かを検証する。尚、
2周期分のサンプリング時間T M は予めメモリ30に入
力されており、TM =2(2π/ω1 )×fs の式によ
り決まる。但し、ω1 はビル2の一次モードの固有振動
数(0.5rad/S)、fsは前記制御のサンプリング周波
数(200Hz)である。
Subsequently, in S15, for gain abnormality detection,
Increments the timer t for peak hold of
Then, in S16, two cycles of the natural period of the primary mode of the building 2
Verify whether or not time sampling was performed. still,
Sampling time T for 2 cycles MStored in memory 30 in advance
Is supported, TM= 2 (2π / ω1) × fsAccording to the formula
Decided. However, ω1Is the natural vibration of the first mode of building 2
Number (0.5rad / S), fsIs the sampling frequency of the control
It is a number (200 Hz).

【0066】S16においてまだ2周期分のサンプリン
グ時間が経過されていないときには、後述するS17〜
S19の処理を実行せずにS20に移り、ビル2の複数
階に設置された各センサ15a〜15d及び付加質量6
のセンサ18により検出された変位及び速度、加速度
《X》を読み込む。したがってタイマtが2周期分の時
間TM に至るまでビル2及び付加質量6の変位及び速
度、加速度《X》が読み込まれてメモリ30に記憶され
る。
When the sampling time for two cycles has not yet elapsed in S16, S17-
The process proceeds to S20 without executing the process of S19, and the sensors 15a to 15d and the additional mass 6 installed on the plural floors of the building 2
The displacement, velocity, and acceleration << X >> detected by the sensor 18 are read. Therefore, the displacement, velocity and acceleration << X >> of the building 2 and the additional mass 6 are read and stored in the memory 30 until the timer t reaches the time T M for two cycles.

【0067】しかし、S16において、時間TM が経過
したときは、S17に移り最上階の変位のリミット値X
4 lmt を風速1m/s 時の無制振時の最大変位の絶対値
(Xwunit)に最大風速wpを乗算した値に更新する
(S17)。続いて、S18でメモリ30に記憶された
2周期の変位のうちビル2の最上階の最大変位X4 max
とS17で求めたリミット値X4 lmt とを比較する。
However, when the time T M has elapsed in S16, the process proceeds to S17, where the limit value X of the displacement of the top floor is set.
4 lmt is updated to a value obtained by multiplying the absolute value (Xwunit) of the maximum displacement when the wind speed is 1 m / s without vibration suppression by the maximum wind speed wp (S17). Subsequently, the maximum displacement X 4 max of the top floor of the building 2 out of the displacements of two cycles stored in the memory 30 in S18.
And the limit value X 4 lmt obtained in S17 are compared.

【0068】S18において、最大変位X4 max の値が
リミット値X4 lmt より小さい場合にはビル2の振動が
動吸振器3の制振動作により減衰しているため、異常な
しと判定し、S19でメモリ30に記憶された最大変位
4 max 、カウンタt、最大風速wpの各値をゼロリセ
ットする。そして、S20で各センサ15a〜15dに
より検出されたビル2及び付加質量6の変位及び速度、
加速度《X》を読み込む。
In S18, when the value of the maximum displacement X 4 max is smaller than the limit value X 4 lmt, the vibration of the building 2 is damped by the vibration damping operation of the dynamic vibration reducer 3, so it is determined that there is no abnormality, In S19, the maximum displacement X 4 max, the counter t, and the maximum wind speed wp stored in the memory 30 are reset to zero. Then, the displacement and speed of the building 2 and the additional mass 6 detected by the respective sensors 15a to 15d in S20,
Read the acceleration << X >>.

【0069】しかし、S18において、最大変位X4 ma
x がリミット値X4 lmt より大きい場合には動吸振器3
が制振動作しているにも拘らずビル2が加振されて振動
が大きくなっているため、制御ゲイン《F》が異常であ
ると判定し、S21で異常フラグ=1を設定して警報を
発する。そして、前述したS48に移り、制御量uをゼ
ロにするとともに表示器34に「制御ゲイン異常」を表
示し、さらにS43で制御量u=0を出力して動吸振器
3を停止させる。
However, in S18, the maximum displacement X 4 ma
If x is larger than the limit value X 4 lmt, the dynamic vibration absorber 3
Although the building 2 is being vibrated and the vibration is large despite the fact that the control gain is being controlled, it is determined that the control gain << F >> is abnormal, and in S21 an alarm flag = 1 is set and an alarm is issued. Emit. Then, the process proceeds to S48 described above, the control amount u is set to zero, "control gain abnormality" is displayed on the display 34, and the control amount u = 0 is output in S43 to stop the dynamic vibration reducer 3.

【0070】図9に戻って、S22では最上階の変位X
4 の絶対値|X4 |がメモリ30に記憶された前回の最
大変位X4 max より大きいかをチェックする。今回の変
位X 4 の絶対値|X4 |の方が大きい場合にはS23に
移り最大変位X4 max を今回の変位X4 の絶対値|X4
|に更新してメモリ30に記憶してS24に移る。又、
今回の変位X4 の絶対値|X4 |の方が小さい場合に
は、更新せずにS24に移り風速計16により検出され
た風速wを読み込む。
Returning to FIG. 9, in S22, the displacement X of the top floor is determined.
FourAbsolute value of | XFourIs the most recent value stored in memory 30
Large displacement XFourCheck if it is greater than max. This strange
Rank X FourAbsolute value of | XFourIf | is larger, go to S23
Maximum displacement XFourmax is the current displacement XFourAbsolute value of | XFour
It is updated to |, stored in the memory 30, and then proceeds to S24. or,
This time displacement XFourAbsolute value of | XFourWhen | is smaller
Moves to S24 without being updated and is detected by the anemometer 16.
Read the wind speed w.

【0071】次のS25では今回検出された風速wの絶
対値|w|がメモリ30に記憶されている最大風速wp
より大きいかどうかをチェックしており、今回の風速w
の絶対値|w|の方が大きい場合にはS26に移り最大
風速wpを今回の値に更新してS26に至る。
At the next step S25, the absolute value | w | of the wind speed w detected this time is the maximum wind speed wp stored in the memory 30.
I am checking if it is larger than this, this time the wind speed w
When the absolute value | w | of is larger, the process moves to S26, the maximum wind speed wp is updated to the current value, and the process goes to S26.

【0072】又、今回の風速の方が小さい場合には、更
新せずに、S26に移り動吸振器3への制御量uを演算
する。
If the current wind speed is lower, the control amount u to the dynamic vibration absorber 3 is calculated without updating, and the process proceeds to S26.

【0073】S26では後述するLQ制御による風圧制
振モードの制御ゲイン《Fw》が求められ、次式(1)
At S26, the control gain << Fw >> in the wind pressure damping mode by the LQ control, which will be described later, is obtained, and the following equation (1) is obtained.

【0074】[0074]

【数2】 [Equation 2]

【0075】により制御量uが算出される。そして、風
圧制振モードにより算出された制御量uはS43で出力
される。
The control amount u is calculated by the following. Then, the control amount u calculated in the wind pressure damping mode is output in S43.

【0076】従って、通常地震のないときはS14〜S
27の処理が実行され、風等の比較的小さな外力による
変位に対応したゲイン、即ちビル2が振動しない場合の
ゲイン《Fw》を用いて動吸振器3を制御するため、風
圧によるゆっくりとした変位を制振するのに最適な速度
で付加質量6を移動させて良好に制振できる。
Therefore, when there is no normal earthquake, S14 to S
27 is executed, and the dynamic vibration reducer 3 is controlled using the gain corresponding to the displacement due to a relatively small external force such as wind, that is, the gain << Fw >> when the building 2 does not vibrate, so that it is slowed by wind pressure. The additional mass 6 can be moved at a speed suitable for damping the displacement, and good damping can be achieved.

【0077】II「地震制振モード」 図8に示すS13において、地震発生により地震が伝播
され、地震計22により検出された縦方向の地震波(P
波)が下限値εp以上になると、地震制振モードが設定
される。即ち、S13において、P波が振幅Ap>εp
であるときは、S28に移り地震フラグを“1”にして
地震制振モードとなる。
II "Earthquake damping mode" In S13 shown in FIG. 8, a vertical seismic wave (P
When the wave) becomes equal to or higher than the lower limit value εp, the seismic damping mode is set. That is, in S13, the P wave has an amplitude Ap> εp
If it is, the process moves to S28 and the earthquake flag is set to "1" to enter the seismic damping mode.

【0078】次のS29からS37の処理は前述した風
圧制振モードのS15からS23と同様ゲイン異常判定
を行っており、最上階の2周期分の変位をチェックして
その間の最大値X4 max が地震によるリミット値X4 lm
t より小さくなっていれば、正常な制振制御が行なわ
れ、逆に今回の最大変位X4 max がリミット値X4 lmt
より大きくなったときはゲイン異常と判定する。
In the following processes of S29 to S37, the gain abnormality determination is performed similarly to S15 to S23 of the wind pressure damping mode described above. The displacement of the uppermost floor for two cycles is checked and the maximum value X 4 max during that period is checked. Is the limit value due to the earthquake X 4 lm
If it is smaller than t, normal damping control is performed, and conversely, the maximum displacement X 4 max this time is the limit value X 4 lmt.
When it becomes larger, it is determined that the gain is abnormal.

【0079】S38では、地震計22により検出された
横方向の地震波(S波)の振幅が下限値εsより小さい
かどうかをチェックする。従って、S38において震源
地からの地震(S波)が地震計22により検出されS波
の振幅Asが下限値εsより大きいときは、S39に移
り地震制振モード用タイマteをゼロリセットして、S
40〜S43でS波の振幅の大きさに応じた制御量uを
算出して付加質量6を移動させる。
In S38, it is checked whether or not the amplitude of the lateral seismic wave (S wave) detected by the seismograph 22 is smaller than the lower limit value εs. Therefore, when the earthquake (S wave) from the epicenter is detected by the seismograph 22 in S38 and the amplitude As of the S wave is larger than the lower limit value εs, the process proceeds to S39 and the earthquake damping mode timer te is reset to zero. S
In 40 to S43, the control amount u corresponding to the magnitude of the amplitude of the S wave is calculated, and the additional mass 6 is moved.

【0080】しかし、S38において、縦方向の地震波
(P波)が検出されたか、まだ横方向の地震波(S波)
が検出されていないときは、S44に移りタイマteを
インクリメントしてS45でタイマteのカウント時間
が予めメモリ30に設定された待機時間Te(数分間程
度)に達したかどうかを見る。そして、まだ待機時間T
eに達していないとき(te<Te)は、S40の処理
に移る。従って、S13で縦方向の地震波(P波)が検
出されて横方向の地震波(S波)が検出されるまでの間
は地震制振モードの待機状態が維持される。
However, in S38, whether the vertical seismic wave (P wave) is detected, or the lateral seismic wave (S wave) is still detected.
If is not detected, the process proceeds to S44, in which the timer te is incremented, and it is checked in S45 whether the count time of the timer te has reached the standby time Te (about several minutes) preset in the memory 30. And still waiting time T
If e has not been reached (te <Te), the process proceeds to S40. Therefore, the standby state of the seismic damping mode is maintained until the vertical seismic wave (P wave) is detected in S13 and the horizontal seismic wave (S wave) is detected.

【0081】地震波は前述したようにP波が先に伝播さ
れ、若干遅れてS波が伝播される。そして、上記のよう
に地震制振モードで待機しているときに、下限値εsよ
りも大きい地震波(S波)が検出されると、前述の如く
S39でタイマteをゼロリセットする。
As described above, the P wave of the seismic wave propagates first, and the S wave propagates with a slight delay. When a seismic wave (S wave) larger than the lower limit value εs is detected while waiting in the seismic damping mode as described above, the timer te is reset to zero in S39 as described above.

【0082】続いて、S波の振幅Asが前記メモリ30
に記憶された最大振幅epより大きいかどうかをチェッ
クする(S40)。今回の振幅Asの方が大きい場合に
は、S41で最大振幅epを今回の振幅に更新してメモ
リ30に記憶させ、S42に至る。
Subsequently, the amplitude As of the S wave is determined by the memory 30.
It is checked whether it is larger than the maximum amplitude ep stored in (S40). If the current amplitude As is larger, the maximum amplitude ep is updated to the current amplitude in S41 and stored in the memory 30, and the process proceeds to S42.

【0083】又、今回のS波の振幅の方が小さい場合に
は、更新せずにS42に移り動吸振器3への制御量uを
演算する。
If the amplitude of the S wave this time is smaller, the control amount u to the dynamic vibration absorber 3 is calculated without updating, and the process proceeds to S42.

【0084】S42では、後述するLQ制御による地震
制振モードの制御ゲイン《F》が求められ、次式(2)
At S42, the control gain << F >> of the seismic vibration suppression mode by LQ control, which will be described later, is obtained, and the following equation (2) is obtained.

【0085】[0085]

【数3】 [Equation 3]

【0086】により制御量uが算出される。そして、地
震制振モードにより算出された制御量uはS43で出力
される。又、次回の処理のときにはS12で地震フラグ
=1が設定されているので、S12から直接S29の処
理に移り、S13,S28を省略する。
The control amount u is calculated by Then, the control amount u calculated in the seismic damping mode is output in S43. In the next process, since the earthquake flag = 1 is set in S12, the process directly moves from S12 to S29, and S13 and S28 are omitted.

【0087】従って、地震波(S波)が伝播したときは
S28〜S47の処理が実行され、地震による急激な変
位に対応したゲイン、即ちビル2が高周波数で振動した
場合のゲイン《Fe》を用いて動吸振器3を制御するた
め、横方向の地震による急激な振動を制振するのに最適
な速度で付加質量6を移動させて良好に制振できる。従
って、地震発生時急激な変位が検出されても付加質量6
が基台5のストッパに衝突するまで駆動されず、従来の
ようにリミットスイッチをオンにして停止状態となり制
振できなくなったり、あるいはストッパへの衝撃がビル
2に伝わってしまうといった不都合が生じないようにな
っている。
Therefore, when the seismic wave (S wave) propagates, the processing of S28 to S47 is executed, and the gain corresponding to the abrupt displacement due to the earthquake, that is, the gain << Fe >> when the building 2 vibrates at a high frequency is set. Since the dynamic vibration reducer 3 is controlled by using the vibration absorber 3, the additional mass 6 can be moved at a speed suitable for suppressing abrupt vibration due to a lateral earthquake to effectively suppress the vibration. Therefore, even if a sudden displacement is detected when an earthquake occurs, the additional mass 6
Is not driven until it collides with the stopper of the base 5, the limit switch is turned on and the vibration cannot be suppressed as in the conventional case, and the impact to the stopper is not transmitted to the building 2. It is like this.

【0088】又、上記地震波(S波)が止まり下限値ε
p以下になったときは、すぐに風圧制振モードに切換わ
らず、S38からS44に移りタイマteをインクリメ
ントして待機時間Teを経過するまで(S45)地震制
振モードが継続される。従って、一旦地震が止まっても
余震あるいは再び地震波が伝播されるような段続的な地
震の場合でも地震停止後所定時間Teの間地震制振モー
ドが維持されているので、余震あるいは2回目,3回目
…の地震による急激な入力変化に対してもビル2を良好
に制振することができる。
Further, the seismic wave (S wave) stops and the lower limit value ε
When it becomes equal to or less than p, the seismic vibration suppression mode is continued until the wind pressure vibration suppression mode is switched to immediately, the process moves from S38 to S44, the timer te is incremented, and the waiting time Te elapses (S45). Therefore, even if the aftershock or a series of earthquakes in which the seismic wave propagates again even if the earthquake stops, the seismic damping mode is maintained for the predetermined time Te after the earthquake stops, so The building 2 can be satisfactorily damped even against a sudden input change caused by the third earthquake.

【0089】そして、S45において、予め設定された
待機時間Teが経過しても地震が発生しないときは、S
46に移り地震フラグを“0”にしてS47で最大振幅
epをゼロリセットする。そして、前述したS42,S
43の処理を実行する。又、S47−1でタイマteを
クリアする。
Then, in S45, if the earthquake does not occur even after the preset waiting time Te has passed, S
In step S47, the earthquake flag is set to "0" and the maximum amplitude ep is reset to zero. Then, the above-mentioned S42, S
The process of 43 is performed. Further, the timer te is cleared in S47-1.

【0090】そのため、次回の処理ではS13でP波の
振幅が下限値εpより小さい場合、再び風圧制振モード
に戻る。
Therefore, in the next process, when the amplitude of the P wave is smaller than the lower limit value εp in S13, the wind pressure damping mode is returned to again.

【0091】このように、地震制振モード中に地震が停
止してもすぐに風圧制振モードに切換えず地震制振モー
ドが時間Teの間継続されるため、段続的な地震があっ
ても地震による急激な変位に応じたゲイン《Fe》で動
吸振器3を制御することができる。
As described above, even if the earthquake stops during the seismic vibration suppression mode, the seismic vibration suppression mode is continued for the time Te without immediately switching to the wind pressure suppression mode, so that there are consecutive earthquakes. Can also control the dynamic vibration reducer 3 with the gain << Fe >> according to the abrupt displacement due to the earthquake.

【0092】ここで、上記S27,S42における制御
量uを演算する際の演算方法について説明する。
Here, the calculation method for calculating the control amount u in S27 and S42 will be described.

【0093】まず、風圧制御モードのゲイン《Fw》と
地震制振モードのゲイン《Fe》の決定について説明す
る。ゲイン《Fw》,《Fe》を求めるに際して、図1
1に示すようなN階建てのビル2と動吸振器3との力学
モデルを考える。尚、図11中mは質量、Kはばね要
素、Cは減衰要素である。そして、図11の力学モデル
に関する最適レギュレータを設計し、これを制振装置1
に適用する。
First, the determination of the wind pressure control mode gain << Fw >> and the seismic damping mode gain << Fe >> will be described. When determining the gains << Fw >> and << Fe >>,
Consider a dynamic model of an N-story building 2 and a dynamic vibration absorber 3 as shown in FIG. In FIG. 11, m is a mass, K is a spring element, and C is a damping element. Then, an optimum regulator for the dynamic model of FIG.
Apply to.

【0094】即ち、LQ(Linear Quadratic) 制御と呼
ばれる方法で評価関数Jを求め、評価関数Jが最小にな
るように制御系のゲインFw,Feを決定する。
That is, the evaluation function J is obtained by a method called LQ (Linear Quadratic) control, and the gains Fw and Fe of the control system are determined so that the evaluation function J is minimized.

【0095】力学モデルは1階からN階までの質量msi
の質点と、剛性ksi のばね減衰定数csi の減衰要素で構
成する。また、動吸振器3は付加質量maと制御量uで表
わす。
The dynamic model is the mass msi from the 1st floor to the Nth floor.
And a damping element with a spring damping constant csi of stiffness ksi. Further, the dynamic vibration reducer 3 is represented by the additional mass ma and the control amount u.

【0096】又、各階の絶対変位をysi、動吸振器3の
変位をya とする。ここで、地面階ysoと各階の相対変
位xsiは、 xsi=ysi−yso …(3) と表わされ、最上階(mSN)と動吸振器3の付加質量6
(ma)との相対変位xaは、 xa=ya−ySN …(4) と表わされる。
The absolute displacement of each floor is ysi, and the displacement of the dynamic vibration absorber 3 is ya. Here, the relative displacement xsi of the ground floor yso and each floor is expressed as xsi = ysi−yso (3), and the added mass 6 of the top floor (m SN ) and the dynamic vibration absorber 3
The relative displacement xa with respect to (ma) is expressed as xa = ya−y SN (4).

【0097】状態変位ベクトルState displacement vector

【0098】[0098]

【外1】 [Outer 1]

【0099】とすると、(但し、Then, (however,

【0100】[0100]

【外2】 [Outside 2]

【0101】は夫々付加質量6の変位、速度、加速度
で、XS1〜XsNはビル2の変位、
Are the displacement, velocity and acceleration of the additional mass 6, respectively, and X S1 to X sN are the displacements of the building 2,

【0102】[0102]

【外3】 [Outside 3]

【0103】はビル2の速度である。)この系の状態方
程式は、
Is the speed of building 2. ) The equation of state of this system is

【0104】[0104]

【数4】 [Equation 4]

【0105】と表され、Is expressed as

【0106】[0106]

【数5】 [Equation 5]

【0107】ただし上記行列中、Iは単位行列を、Oは
ゼロ行列をそれぞれ示す。又、以下も同様である。
However, in the above matrix, I represents a unit matrix and O represents a zero matrix. The same applies to the following.

【0108】[0108]

【数6】 [Equation 6]

【0109】質量マトリクスM、剛性マトリクスK、減
衰マトリクスCは、
The mass matrix M, the stiffness matrix K, and the damping matrix C are

【0110】[0110]

【数7】 [Equation 7]

【0111】と表すことができる。ここで、ビル2の変
位を抑えることを目的として、次のような評価関数Jを
設定する。
It can be expressed as Here, the following evaluation function J is set for the purpose of suppressing the displacement of the building 2.

【0112】[0112]

【数8】 [Equation 8]

【0113】但し、《X》は各質点の状態量(《X》T
《X》は面積に比例する)、Qはフィードバック量に対
する重み、Rは動吸振器uに関する制約である。よっ
て、Rが小のとき付加質量6の加速度が大となり、Rが
大のとき付加質量6の加速度が小となる。
However, << X >> is the state quantity of each mass point (<< X >> T
<< X >> is proportional to the area), Q is a weight for the feedback amount, and R is a constraint regarding the dynamic vibration reducer u. Therefore, when R is small, the acceleration of the additional mass 6 is large, and when R is large, the acceleration of the additional mass 6 is small.

【0114】ここで、Here,

【0115】[0115]

【数9】 [Equation 9]

【0116】とすると、qaが小さいとき付加質量6の
変位が大となり、qaが大きいとき付加質量6の変位が
小となる。
Then, the displacement of the additional mass 6 becomes large when qa is small, and the displacement of the additional mass 6 becomes small when qa is large.

【0117】[0117]

【数10】 [Equation 10]

【0118】である。It is

【0119】よってゲイン《Fw》及び《Fe》は、Therefore, the gains << Fw >> and << Fe >> are

【0120】[0120]

【数11】 [Equation 11]

【0121】で表され、Pはリカッチ(Riccati)方程式
(15)の解として求められる。
## EQU14 ## P is obtained as a solution of the Riccati equation (15).

【0122】 AT P+PA+Q−PBR-1T P=0 …(15) 尚、重みQ,Rにおいて、ゲイン《Fw》,《Fe》
に対応する動吸振器3の関数qa、付加質量6の加速度
の関数Rをそれぞれ風圧用のqw,rw、地震用のq
e,reとすると、風圧よりも地震による外力が数倍大
きいので、 qw≪qe,rw≪re と設定し上記の手順でゲインFを求める。
A T P + PA + Q−PBR −1 B T P = 0 (15) It should be noted that in weights Q and R, gains << Fw >> and << Fe >> are obtained.
Corresponding to the function qa of the dynamic vibration absorber 3 and the function R of the acceleration of the additional mass 6 are qw and rw for wind pressure and q for earthquake, respectively.
If e and re, the external force due to the earthquake is several times larger than the wind pressure, so set qw << qe, rw << re and obtain the gain F by the above procedure.

【0123】このようにして得られたゲインFに基づい
て制御量uが算出され、動吸振器3のモータ8に出力さ
れる。よって、付加質量6は風圧制振モード時はゲイン
《Fw》による制御量uにより制御されて制振方向に移
動し、地震制振モード時はゲイン《Fe》による制御量
uにより制振動作するように駆動される。
The control amount u is calculated based on the gain F obtained in this way, and is output to the motor 8 of the dynamic vibration reducer 3. Therefore, the additional mass 6 moves in the damping direction by being controlled by the control amount u by the gain << Fw >> in the wind pressure damping mode, and performs the damping operation by the control amount u by the gain << Fe >> in the earthquake damping mode. To be driven.

【0124】尚、上記実施例では、ビル2の制振を行う
制振装置を一例として揚げたが、これに限らず上記動吸
振器3をビル以外の構造物(例えば橋梁、鉄塔、高架建
築物、スタジアム等)にも適用できるのは勿論である。
In the above embodiment, the vibration damping device for damping the building 2 was fried as an example, but the invention is not limited to this, and the dynamic vibration absorber 3 is not limited to the structure (for example, a bridge, a tower, an elevated building). Of course, it can also be applied to objects, stadiums, etc.).

【0125】[0125]

【発明の効果】上述の如く、請求項1、請求項2及び請
求項3記載の発明によれば、別途測定装置を用いたり構
造物を加振することなく構造物の振動に関する各データ
が得られるようにしたため、そのデータを用いて固有振
動数、剛性等の構造物の構造に関する定数の算出、コン
クリート、鉄筋の劣化等による構造物の構造に関する定
数の経時変化の検証、制御系の定数の更新等ができ、保
守点検工数を大幅に削減することができる。
As described above, according to the first, second and third aspects of the present invention, each data regarding the vibration of the structure can be obtained without using a separate measuring device or vibrating the structure. Therefore, using the data, calculation of constants related to the structure of the structure such as natural frequency and rigidity, verification of changes over time in the constants related to the structure of the structure due to deterioration of concrete, rebar, etc. It can be updated, etc., and the number of maintenance and inspection steps can be reduced significantly.

【0126】請求項4及び請求項5記載の発明によれ
ば、構造物の構造に関する定数の経時変化が自動的に算
出されるようにしたため、そのデータを用いてコンクリ
ート、鉄筋の劣化等による構造物の構造に関する定数の
経時変化の検証、制御系の定数の更新等ができ、保守点
検工数を大幅に削減することができる。
According to the invention described in claim 4 and claim 5, since the change with time of the constant relating to the structure of the structure is automatically calculated, the data is used to calculate the structure due to deterioration of concrete, rebar, etc. It is possible to verify the change over time of the constants related to the structure of the object, update the constants of the control system, etc., and it is possible to greatly reduce the number of maintenance and inspection steps.

【0127】請求項6記載の発明によれば、コンクリー
ト、鉄筋の劣化等による固有振動数、剛性等の構造物の
構造に関する定数の経時変化に対応した制御ゲイン等の
制御系の定数によって駆動信号の生成がなされるように
したため、精度の高い制振動作を実現し、良好な制振効
果が得られる。
According to the sixth aspect of the present invention, the drive signal is controlled by the constant of the control system such as the control gain corresponding to the change over time of the constant related to the structure of the structure such as the natural frequency and the rigidity due to the deterioration of the concrete and the reinforcing bar. Is generated, a highly accurate vibration damping operation is realized and a good vibration damping effect is obtained.

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

【図1】本発明になる制振装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vibration damping device according to the present invention.

【図2】動吸振器の正面図である。FIG. 2 is a front view of a dynamic vibration reducer.

【図3】動吸振器の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view of a dynamic vibration reducer.

【図4】メモリに記憶された項目を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing items stored in a memory.

【図5】制振装置のCPUが実行する処理を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a process executed by the CPU of the vibration damping device.

【図6】制振装置のパーソナルコンピュータが実行する
処理を説明するためのフローチャート(その1)であ
る。
FIG. 6 is a flowchart (part 1) for explaining a process executed by a personal computer of the vibration damping device.

【図7】制振装置のパーソナルコンピュータが実行する
処理を説明するためのフローチャート(その2)であ
る。
FIG. 7 is a flowchart (No. 2) for explaining the process executed by the personal computer of the vibration damping device.

【図8】図5の処理に続いて実行される処理を説明する
ためのフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process that is executed subsequent to the process of FIG.

【図9】図8の処理に続いて実行される風圧制振モード
の処理を説明するためのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining processing in a wind pressure damping mode that is executed subsequent to the processing in FIG.

【図10】図8の処理に続いて実行される地震制振モー
ドの処理を説明するためのフローチャートである。
FIG. 10 is a flow chart for explaining a process of seismic damping mode that is executed subsequent to the process of FIG.

【図11】ビル及び動吸振器の振動モデルを示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a vibration model of a building and a dynamic vibration absorber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制振装置 2 ビル(構造物) 3 動吸振器 4 制御装置 6 付加質量 8 ACサーボモータ 15a〜15d,18 センサ 16 風速計 22 地震計 25 CPU(時間計測手段を含む) 33 ハイパスフィルタ 40 記憶装置(記憶手段、地震発生時記憶手段) 41 パーソナルコンピュータ(構造定数演算手段、制
御系定数更新手段)
1 Vibration Control Device 2 Building (Structure) 3 Dynamic Vibration Absorber 4 Control Device 6 Additional Mass 8 AC Servo Motor 15a to 15d, 18 Sensor 16 Anemometer 22 Seismometer 25 CPU (Including Time Measuring Means) 33 High Pass Filter 40 Memory Device (storage means, storage means at the time of earthquake occurrence) 41 Personal computer (structure constant calculation means, control system constant update means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔭山 満 東京都清瀬市下清戸4丁目640番地 株式 会社大林組技術研究所内 (72)発明者 松岡 佳子 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番3 号 トキコ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Mitsuru Kageyama 4-640 Shimoseido, Kiyose-shi, Tokyo Inside Obayashi Institute of Technology Ltd. (72) Inventor Keiko Matsuoka 1-3-6 Fujimi, Kawasaki-ku, Kanagawa Prefecture Tokiko Within the corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 構造物の変位を検出するセンサ及び地震
波を検出する地震計からの検出信号に基づいて駆動信号
を生成し、該駆動信号によりアクチュエータを駆動して
付加質量を移動させ、該構造物の振動を制振する制振装
置において、 前記センサ又は地震計から出力された前記構造物及び付
加質量のうちの少なくとも一方の変位、速度及び加速度
並びに該構造物に作用する外力の各データのうち少なく
とも一のデータを記憶する記憶手段を有することを特徴
とする制振装置。
1. A structure in which a drive signal is generated based on a detection signal from a sensor that detects a displacement of a structure and a seismometer that detects a seismic wave, and the actuator is driven by the drive signal to move an additional mass, In a vibration damping device for damping the vibration of an object, the displacement of at least one of the structure and the additional mass output from the sensor or the seismograph, the speed and the acceleration, and each data of the external force acting on the structure A vibration damping device having a storage means for storing at least one of the data.
【請求項2】 所定の時間間隔で前記構造物及び付加質
量のうちの少なくとも一方の変位、速度及び加速度並び
に該構造物に作用する外力の各データうちの少なくとも
一のデータを前記記憶手段に記憶させる時間計測手段を
有することを特徴とする請求項1記載の制振装置。
2. The storage means stores at least one data among displacement, velocity and acceleration of at least one of the structure and the additional mass at predetermined time intervals, and external force acting on the structure. The vibration damping device according to claim 1, further comprising time measuring means for causing the vibration damping device.
【請求項3】 前記記憶手段は、地震発生時に、前記セ
ンサ又は地震計から出力された前記構造物及び付加質量
のうちの少なくとも一方の変位、速度及び加速度並びに
該構造物に作用する外力の各データのうちの少なくとも
一のデータを記憶することを特徴とする請求項1記載の
制振装置。
3. The storage means stores displacements, velocities and accelerations of at least one of the structure and the additional mass output from the sensor or the seismometer and external forces acting on the structure when an earthquake occurs. The vibration damping device according to claim 1, wherein at least one of the data is stored.
【請求項4】 構造物の変位を検出するセンサ及び地震
波を検出する地震計からの検出信号に基づいて駆動信号
を生成し、該駆動信号によりアクチュエータを駆動して
付加質量を移動させ、該構造物の振動を制振する制振装
置において、 前記センサ又は地震計から出力された前記構造物の変
位、速度及び加速度並びに該構造物に作用する外力の各
データのうちの少なくとも一のデータから該構造物の構
造に関する定数を演算する構造定数演算手段を有するこ
とを特徴とする制振装置。
4. A drive signal is generated based on a detection signal from a sensor that detects a displacement of a structure and a seismometer that detects a seismic wave, and the actuator is driven by the drive signal to move an additional mass, and the structure. In a vibration damping device for damping the vibration of an object, the displacement, speed and acceleration of the structure output from the sensor or seismograph, and at least one of the data of external forces acting on the structure A vibration damping device having a structure constant calculation means for calculating a constant relating to the structure of a structure.
【請求項5】 前記記憶手段又は地震発生時記憶手段に
よって記憶された前記構造物の変位、速度及び加速度並
びに該構造物に作用する外力の各データのうちの少なく
とも一のデータから該構造物の構造に関する定数を演算
する構造定数演算手段を有することを特徴とする請求項
1、請求項2又は請求項3記載の制振装置。
5. The structure of at least one of the data of displacement, velocity and acceleration of the structure and external force acting on the structure stored by the storage unit or the storage unit at the time of earthquake occurrence The vibration damping device according to claim 1, further comprising a structure constant calculating means for calculating a constant related to the structure.
【請求項6】 前記構造定数演算手段によって得られた
前記構造物の構造に関する定数の変化に応じて前記駆動
信号の生成をおこなう制御系の定数の更新を行なう制御
系定数更新手段を有することを特徴とする請求項4又は
請求項5記載の制振装置。
6. A control system constant updating means for updating a constant of a control system for generating the drive signal according to a change in a constant related to the structure of the structure obtained by the structure constant calculating means. The vibration damping device according to claim 4 or 5.
【請求項7】 前記構造物の構造に関する定数は、該構
造物の固有振動数及び剛性の各定数のうち少なくとも一
の定数とされてなる請求項4、請求項5又は請求項6記
載の制振装置。
7. The control according to claim 4, wherein the constant relating to the structure of the structure is at least one of the constants of the natural frequency and the rigidity of the structure. Shaking device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5592791A (en) * 1995-05-24 1997-01-14 Radix Sytems, Inc. Active controller for the attenuation of mechanical vibrations
JPH11280833A (en) * 1998-03-27 1999-10-15 Tokimec Inc Vibration control device
JP5083203B2 (en) * 2006-03-01 2012-11-28 三菱電機株式会社 Elevator control operation device

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