JPH03219139A - Vibration control device - Google Patents

Vibration control device

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Publication number
JPH03219139A
JPH03219139A JP2061591A JP6159190A JPH03219139A JP H03219139 A JPH03219139 A JP H03219139A JP 2061591 A JP2061591 A JP 2061591A JP 6159190 A JP6159190 A JP 6159190A JP H03219139 A JPH03219139 A JP H03219139A
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JP
Japan
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vibration
digital filter
adaptive
control device
isolated
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Application number
JP2061591A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutomo Murakami
和朋 村上
Keiichiro Mizuno
恵一郎 水野
Kazuyoshi Iida
一嘉 飯田
Toshihiro Miyazaki
俊弘 宮崎
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce vibration actively in a large degree across the total region of a wide frequency zone by passing the vibration detection signal of an object through an adaptive digital filter, and generating such vibrational waveform as to interfere with the vibration of the object so as to nullify this vibration. CONSTITUTION:A reverse vibration generating circuit 20 is provided with an adaptive digital filter 8 and an adaptive algorithm 17 both built therein. The vibration of a movable substrate 1, vibration generating source, is detected by a sensor 4 and led into the adaptive digital filter 8. The vibration of a vibrationproof object 3 is detected by a sensor 13, and the filter coefficient of the adaptive digital filter 8 is changed at high speed by the adaptive algorithm 17 so as to make the detection signal of the sensor 13 its minimum. An actuator 12 is thereby realtime-controlled so that the actuator 12 can apply the most effective reverse vibration for nullifying this vibration to the vibrationproof object 3.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、可動基礎から該基礎上に防振支持された物体
へ伝搬される振動を、能動的に制御し、大幅に低減し得
る振動制御装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a method for actively controlling and significantly reducing vibrations propagated from a movable foundation to an object vibration-proofly supported on the foundation. Regarding a control device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

動力機械から周辺へ伝搬される振動や騒音を低減したり
、トラックや鉄道輸送において積載物への振動伝達を軽
減したり、さらには、電子顕微鏡やIC製造装置などの
精密機器へ設置台を通して伝達される振動を遮断するた
めの防振支持方法として、一般に、防振ゴム、空気ばね
、金属ばね等の弾性体を介して支持するとともに、必要
に応して減衰器(ダンパー)を介在させる構造のものが
使用されている。
It reduces the vibration and noise transmitted from power machinery to the surrounding area, reduces the transmission of vibration to the loaded items during truck and rail transportation, and even transmits vibration to precision equipment such as electron microscopes and IC manufacturing equipment through the installation stand. As a vibration-proof support method for isolating the vibration caused by vibrations, the structure is generally supported through an elastic body such as vibration-proof rubber, air spring, metal spring, etc., and also includes a damper if necessary. are used.

第25図は従来のこの種の防振支持装置の模式的立面図
であり、第26図は第25図の防振支持装置を使用する
時の振動伝達率(応答倍率)の周波数特性を例示する。
Fig. 25 is a schematic elevational view of this kind of conventional anti-vibration support device, and Fig. 26 shows the frequency characteristics of the vibration transmission rate (response magnification) when using the anti-vibration support device shown in Fig. 25. Illustrate.

従来の防振支持方法としては、第25図に示すように、
振動を生じる加振源である可動基礎Iと防振支持すべき
物体である防振対象物体3との間に、ばね定数におよび
減衰係数Cを有する防振支持系(弾性系)2を取付けた
だけの、いわゆる、受動的(パッシブ)な防振支持方法
が採用されていた。
As shown in Fig. 25, the conventional anti-vibration support method is as follows:
A vibration isolation support system (elastic system) 2 having a spring constant and a damping coefficient C is installed between the movable foundation I, which is an excitation source that generates vibration, and the vibration isolation target object 3, which is an object to be supported in vibration isolation. A so-called passive anti-vibration support method was used.

しかし、このような防振支持機構では、第26図に示す
ように、r0= N/2π)、rπフワ「τ決まる周波
数10に大きな応答倍率すなわち共振点が発生し、この
近傍の周波数帯域では防振されずに逆に振動が増幅され
、防振対象物体の振動状態が悪化することになる。
However, in such a vibration-proof support mechanism, as shown in Fig. 26, a large response magnification, that is, a resonance point occurs at frequency 10, which is determined by r0 = N/2π) and rπ fluffy τ, and in the frequency band near this On the contrary, the vibrations are amplified without being vibration-isolated, and the vibration state of the object to be vibration-isolated becomes worse.

そこで、最近、弾性体2のばね定数におよび粘性係数C
を可変にする方法(セミアクティブ)も実施され始めた
Therefore, recently, the spring constant of the elastic body 2 and the viscosity coefficient C
Variable methods (semi-active) have also begun to be implemented.

〔発明が解決しようとする技術的課題]しかし、この可
変方式でも、特にランダム振動など広い周波数帯域にわ
たる周波数成分を含んだ振動が基礎から伝達される場合
には、どこかの周波数帯域で必ず共振点が存在するため
、この共振点近傍の周波数帯域では、やはり、振動が増
幅され防振対象物体の振動状態が悪化するという問題が
あった。
[Technical problem to be solved by the invention] However, even with this variable method, resonance will always occur in some frequency band, especially when vibrations containing frequency components over a wide frequency band, such as random vibrations, are transmitted from the foundation. Since the point exists, there is a problem in that vibrations are amplified in the frequency band near this resonance point, and the vibration state of the object to be vibration-isolated deteriorates.

したがって、従来のパッシブまたはセミアクティブな防
振方法では、防振を対象とする広い周波数帯域の全域に
おいて大きな防振効果を実現することはきわめて困難な
場合が多かった。
Therefore, with conventional passive or semi-active vibration isolation methods, it is often extremely difficult to achieve a large vibration isolation effect over the wide frequency band targeted for vibration isolation.

本発明は、このような技術的課題を解決すべくなされた
ものであり、広い周波数帯域の全域において振動を能動
的に大幅に低減させつる振動制御装置を提供することを
目的とする。
The present invention was made to solve such technical problems, and an object of the present invention is to provide a vine vibration control device that actively and significantly reduces vibrations over a wide frequency band.

〔課題解決のための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、可動基礎に防振支持された防振対象物体の振
動制御装置において、可動基礎および防振対象物体の振
動を振動センサで検出し、その検出信号を適応型ディジ
タルフィルタに通すことにより、防振対象物体の振動と
干渉して該振動を打ち消す振動波形を生成し、その信号
波形をアクチエエータに印加することにより、防振対象
物体の振動を能動的に低減する構成により、広い周波数
帯域の全域において振動を大幅に低減させ得る振動制御
装置を提供するものである。
The present invention provides a vibration control device for an object to be vibration-isolated that is supported on a movable foundation for vibration isolation, by detecting vibrations of the movable foundation and the object to be vibration-isolated using a vibration sensor, and passing the detection signal through an adaptive digital filter. By generating a vibration waveform that interferes with and cancels the vibration of the object to be vibration-isolated, and applying that signal waveform to the actuator, the vibration of the object to be vibration-isolated is actively reduced. The purpose of the present invention is to provide a vibration control device that can significantly reduce vibrations over the entire range.

〔実施例〕〔Example〕

以下、第1図〜第24図を参照して本発明を具体的に説
明する。
The present invention will be specifically described below with reference to FIGS. 1 to 24.

まず、本発明による振動制御装置の基本原理について説
明する。
First, the basic principle of the vibration control device according to the present invention will be explained.

第2図は本発明による振動制御装置の基本構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the basic configuration of the vibration control device according to the present invention.

第2図において、可動基礎1から防振支持系2を通して
防振対象物体3に振動が伝達されているが、この振動を
打ち消すための振動(逆振動)を発生させる逆振動発生
回路20を併設し、該振動をアクチエエータ12で防振
対象物体3に印加して干渉させることにより、防振対象
物体3の振動を大幅に低減し得るように構成されている
In Fig. 2, vibration is transmitted from the movable foundation 1 to the object 3 to be vibration-isolated through the vibration-isolating support system 2, but a reverse vibration generation circuit 20 is also installed to generate vibration (reverse vibration) to cancel this vibration. However, by applying the vibrations to the object 3 to be vibration-isolated by the actuator 12 and causing interference, the vibration of the object 3 to be vibration-isolated can be significantly reduced.

振動制御用の前記逆振動は、前記防振対象物体3に対し
て、直接的に印加できるのは勿論であるが、支持するテ
ーブルなど該防振対象物体3と一体的に振動したり、一
定の相関関係で振動する部分を介して、印加することも
可能である。
Of course, the reverse vibration for vibration control can be applied directly to the object 3 to be vibration-isolated, but it can also be applied to the object 3 to be vibration-proofed, such as a supporting table, etc. It is also possible to apply it via a part that oscillates with a correlation of .

前記逆振動発生回路20には適応型ディジタルフィルタ
8および適応アルゴリズム17が組み込まれており、振
動発生源である可動基礎1の振動をセンサ4で検出して
これを適応型ディジタルフィルタ8へ導入するとともに
、防振対象物体3の振動をセンサ13で検出し、この検
出信号が最小(ζ0)となるように適応アルゴリズム1
7により適応型ディジタルフィルタ8のフィルタ係数を
高速で変化させることにより、アクチュエータ12が防
振対象物体3に対しその振動を打ち消すのに最も効果的
な逆振動を印加するように、該アクチュエータ12をリ
アルタイムで制御するように構成されている。
The reverse vibration generation circuit 20 incorporates an adaptive digital filter 8 and an adaptive algorithm 17, and detects the vibration of the movable foundation 1, which is the source of vibration, with the sensor 4 and introduces it to the adaptive digital filter 8. At the same time, the vibration of the object 3 to be vibration-proofed is detected by the sensor 13, and the adaptive algorithm 1 is applied so that this detection signal becomes the minimum (ζ0).
7 changes the filter coefficient of the adaptive digital filter 8 at high speed, so that the actuator 12 applies reverse vibration to the object 3 to be vibration-isolated, which is most effective for canceling the vibration. Configured for real-time control.

このような適応型ディジタルフィルタ8を使用するので
、防振支持系2の伝達特性、あるいはアクチュエータ1
2やセンサ4.13等の特性の変化にも追従可能となり
、安定的に防振対象物体3の振動を低減することができ
る。
Since such an adaptive digital filter 8 is used, the transmission characteristics of the vibration isolation support system 2 or the actuator 1
It is also possible to follow changes in the characteristics of the sensor 2, the sensor 4, 13, etc., and the vibration of the object 3 to be vibration-isolated can be stably reduced.

こうして、本発明による振動制御装置、すなわち、可動
基礎1に防振支持2された防振対象物体3の振動制御装
置において、可動基礎lおよび防振対象物体3の振動を
振動センサ4および13で検出し、その検出信号を適応
型ディジタルフィルタ8に通すことにより、防振対象物
体3の振動と干渉して該振動を打ち消す振動波形を生成
し、その信号波形をアクチュエータ■2に印加すること
により、防振対象物体3の振動を能動的に低減すること
を特徴とする振動制御装置が構成されている。
In this manner, in the vibration control device according to the present invention, that is, the vibration control device for the vibration-isolated object 3 supported on the movable foundation 1 for vibration isolation, the vibrations of the movable foundation 1 and the vibration-isolated object 3 are detected by the vibration sensors 4 and 13. By detecting and passing the detection signal through the adaptive digital filter 8, a vibration waveform that interferes with and cancels the vibration of the object 3 to be vibration-isolated is generated, and by applying the signal waveform to the actuator 2. , a vibration control device is constructed which is characterized by actively reducing the vibration of the object 3 to be vibration-isolated.

前記逆振動発生回路20内の適応型ディジタルフィルタ
8は、例えば、FIR型ディジタルフィルタまたはII
R型ディジタルフィルタで構成することができ、FIR
型の構成例を第3図に模式第3図において、この適応型
ディジタルフィルタ8は、フィルタ係数W。、、W、に
、  −W、、を適切に決定することにより、入力信号
X工を所望の出力信号YKに変換するように構成されて
いる。
The adaptive digital filter 8 in the reverse vibration generation circuit 20 is, for example, an FIR type digital filter or an II type digital filter.
It can be configured with an R-type digital filter, and the FIR
An example of the configuration of the type is shown in FIG. 3. In FIG. 3, the adaptive digital filter 8 has a filter coefficient W. , , W, and -W, , are configured to convert the input signal X into the desired output signal YK.

この場合、前記適応型ディジタルフィルタ8の前記フィ
ルタ係数W。K、WIK、−・−WLKは、適応アルゴ
リズム17(第1図)と組合せることにより、適応的に
変化していき、システムや環境の変化に追従しながら最
適なフィルタ係数値へ収束していくように構成されてい
る。
In this case, the filter coefficient W of the adaptive digital filter 8. K, WIK, ---WLK changes adaptively by combining with the adaptive algorithm 17 (Fig. 1), and converges to the optimal filter coefficient value while following changes in the system and environment. It is configured to go.

ここで、前記適応アルゴリズム17は、例えば、LMS
 (最小平均自乗)法、SEP (逐次回帰)法、ニュ
ートン法、最急降下法等で構成されるが、応用上ではL
MS法が最も効率的である。
Here, the adaptive algorithm 17, for example,
(least mean square) method, SEP (successive regression) method, Newton method, steepest descent method, etc.
The MS method is the most efficient.

LMS法においては、利得因子(μ)により、適応型デ
ィジタルフィルタ8の収束速度と安定性をバランス良く
調整することができる。
In the LMS method, the convergence speed and stability of the adaptive digital filter 8 can be adjusted in a well-balanced manner using the gain factor (μ).

さらに、適応型ディジタルフィルタ8のフィルタ係数W
。x、W、x、 −−−−wLKを固定することにより
、固定型ディジタルフィルタ方式(第4図のディジタル
フィルタ50)による振動制御へ移行させることも可能
である。
Furthermore, the filter coefficient W of the adaptive digital filter 8
. By fixing x, W, x, ----wLK, it is also possible to shift to vibration control using a fixed digital filter method (digital filter 50 in FIG. 4).

すなわち、第2図において、適応型の逆振動発生回路2
0で振動制御を実行し、防振対象物体3の振動が低減し
た時点で、振動系の特性等に変化が無ければ、適応型デ
ィジタルフィルタ8のフィルタ係数はある一定値に収束
してくる。この状態で、フィルタ係数を固定することに
より、第4図に示すような固定型の逆振動発生回路25
を備えた振動制御装置に相当するものへ移行させること
ができる。
That is, in FIG. 2, the adaptive reverse vibration generation circuit 2
When the vibration control is executed at 0 and the vibration of the object 3 to be vibration-isolated is reduced, the filter coefficient of the adaptive digital filter 8 converges to a certain constant value if there is no change in the characteristics of the vibration system. In this state, by fixing the filter coefficients, a fixed reverse vibration generating circuit 25 as shown in FIG.
It is possible to shift to a device equivalent to a vibration control device equipped with.

第4図においては、可動基礎1からセンサ4により検出
された振動信号を、固定型の逆振動発生回路25(固定
型ディジタルフィルタ50)に通し、アクチュエータ1
2に逆振動を発生させてこれを印加することにより防振
対象物体3の振動を大幅に低減するように構成されてい
る。
In FIG. 4, the vibration signal detected by the sensor 4 from the movable foundation 1 is passed through a fixed type reverse vibration generation circuit 25 (fixed type digital filter 50), and the actuator 1
By generating and applying reverse vibration to the vibration isolation object 2, the vibration of the object 3 to be vibration-isolated is significantly reduced.

ここで、防振支持系2、振動センサ4.13、アクチュ
エータ12等の特性が一定であり、変化が無ければ、第
4図の固定型フィルタ方式によっても、第2図に示した
適応型フィルタ方式と同様の振動低減効果が得られる。
Here, if the characteristics of the vibration isolation support system 2, vibration sensor 4.13, actuator 12, etc. are constant and do not change, the fixed filter method shown in FIG. The same vibration reduction effect as the method can be obtained.

また、固定型ディジタルフィルタ50へ切り換えて使用
した方が、完全なフィードフォワード制御方式であるた
め、衝撃的な人力に対しても大きな効果が期待できると
いう特徴がある。
In addition, switching to the fixed digital filter 50 is a complete feedforward control system, so it can be expected to have a great effect even with shocking human power.

同様に、その逆、すなわち、固定型フィルタ方式から適
応型フィルタ方式への戻し移行も自由に行うことができ
る。
Similarly, the reverse, ie, the transition back from a fixed filter system to an adaptive filter system, can also be freely performed.

例えば、固定されたディジタルフィルタ係数による制御
を実行している際に、何らかの原因で制振効果が低減し
てきた場合には、その時点で、固定された前記適応型デ
ィジタルフィルタ8(固定型ディジタルフィルタ)を適
応型へ戻すように切換えることにより、固定型制御にお
けるフィルタ係数を初期値として適応アルゴリズム17
が動作を開始し、最適な振動低減状態へ近づくようにフ
ィルタ係数W。、、W、に、−−−WLKを高速でi化
させていくことが可能になる。
For example, if the damping effect is reduced for some reason while executing control using fixed digital filter coefficients, at that point the fixed adaptive digital filter 8 (fixed digital filter ) to return to the adaptive type, the adaptive algorithm 17 uses the filter coefficients in the fixed type control as initial values.
starts operating and the filter coefficient W is set so that the optimum vibration reduction state is approached. ,,W, ---It becomes possible to convert WLK to i at high speed.

このように固定型フィルタ係数を初期値として適応型制
御を開始させる切換え制御を実行すると、適応型制御を
始めからやり直すよりは、最適なフィルタ係数(防振対
象物体3の振動低減量が最大となる状態)までの収束時
間を短縮できる場合が多い。
If you execute switching control that starts adaptive control with the fixed filter coefficient as the initial value, it is better to perform switching control that starts adaptive control with the fixed filter coefficient as the initial value, rather than restarting adaptive control from the beginning. In many cases, it is possible to shorten the convergence time to

第1図は第2図の適応型の振動制御装置の具体的構成を
示すブロック図であり、第5図〜第9図はそれぞれ第1
図中の逆振動発生回路20の種々の構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the specific configuration of the adaptive vibration control device shown in FIG. 2, and FIGS.
2 is a block diagram showing various configuration examples of the reverse vibration generation circuit 20 shown in the figure. FIG.

第10図は、第2図の適応型の振動制御装置の逆振動発
生回路20を固定型へ切り換えて構成した第4図の固定
型の振動制御装置の具体的構成を示すブロック図である
FIG. 10 is a block diagram showing a specific configuration of the fixed type vibration control device of FIG. 4, which is constructed by switching the reverse vibration generation circuit 20 of the adaptive type vibration control device of FIG. 2 to a fixed type.

また、本発明による振動制御装置においては、例えば、
適応型ディジタルフィルタ8を切り換えて固定型ディジ
タルフィルタにすることにより、第4図−二示すような
固定型の逆振動発生回路25を構成し、ディジタルフィ
ルタの係数を次のような計測、演算により求め、次に、
この求めたディジタルフィルタ係数を初期値として適応
型の逆振動発生回路20へ移行させるように構成するこ
とも可能である。
Further, in the vibration control device according to the present invention, for example,
By switching the adaptive digital filter 8 to a fixed digital filter, a fixed reverse vibration generation circuit 25 as shown in Fig. 4-2 is constructed, and the coefficients of the digital filter are measured and calculated as follows. Find, then
It is also possible to configure the obtained digital filter coefficients to be transferred to the adaptive reverse vibration generation circuit 20 as initial values.

この方法によれば、収束時間を短くするのに好都合であ
る。
This method is convenient for shortening the convergence time.

そこで、第10図を参照して、前述の固定型ディジタル
フィルタ方式におけるディジタルフィルタ係数を求める
方法を説明する。
Therefore, with reference to FIG. 10, a method for determining digital filter coefficients in the fixed digital filter method described above will be explained.

先ず、次のような2つの伝達関数(伝達特性)を計測等
によって求め、これら2つの伝達関数よりディジタルフ
ィルタ係数W。K、 W、K、−−−−w、Kを計算す
る。
First, the following two transfer functions (transfer characteristics) are determined by measurement, etc., and the digital filter coefficient W is determined from these two transfer functions. Calculate K, W, K, ----w, K.

伝達関数(T);可動基礎1から防振支持系2を通り防
振対象物体3へ至る伝達関数。
Transfer function (T): Transfer function from the movable foundation 1 to the vibration isolation target object 3 through the vibration isolation support system 2.

伝達関数(D):固定型ディジタルフィルタ50をオー
ルバスに設定しておき、雑音等の信号をこの固定型ディ
ジタルフィルタ50に入力し、アクチュエータ12を作
動させた場合の入力信号と防振対象物体3に発生した振
動信号との伝達関数。
Transfer function (D): Fixed digital filter 50 is set to all bus, a signal such as noise is input to this fixed digital filter 50, and the actuator 12 is actuated, the input signal and the object to be vibration-isolated Transfer function with the vibration signal generated in 3.

ここで、求める固定型にしたディジタルフィルタ50の
伝達関数(インパルスレスポンス)をHとすると、これ
はH=−(T/D)により求められ、このフィルタ係数
Hを固定型にしたディジタルフィルタ50へ書き込むこ
とにより、例えば、第4図および第10図のような固定
型の振動制御装置を構成することができる。
Here, if the desired transfer function (impulse response) of the fixed-type digital filter 50 is H, this is obtained by H=-(T/D), and this filter coefficient H is transferred to the fixed-type digital filter 50. By writing, for example, a fixed type vibration control device as shown in FIGS. 4 and 10 can be configured.

ここで、前記伝達関数TおよびDの具体的な求め方を第
10図を参照して説明する。
Here, a specific method for determining the transfer functions T and D will be explained with reference to FIG. 10.

伝達関数T:アクチュエータ12をオフとし、点Pと点
Qとの間の伝達関数を周波数分析器(FFT)等により
計測する。
Transfer function T: Turn off the actuator 12, and measure the transfer function between points P and Q using a frequency analyzer (FFT) or the like.

伝達関数D=適当に周波数帯域を制限し、増幅されたラ
ンダム信号を点Pから入力する。この時、アンプ5と点
Pは切り離しておき、固定型ディジタルフィルタ50を
オールバスとしておく。点Pからの人力信号によりアク
チュエータ12を作動させる。この状態で点Pと点Qの
間の伝達関数を計測する。
Transfer function D=limit the frequency band appropriately and input the amplified random signal from point P. At this time, the amplifier 5 and the point P are separated, and the fixed digital filter 50 is used as an all-bus. The actuator 12 is actuated by a human power signal from point P. In this state, the transfer function between point P and point Q is measured.

以上のようにして固定型ディジタルフィルタ50の係数
を求め、この係数を初期値として適応型ディジタルフィ
ルタ方式(第1図)へ移行することができる。
The coefficients of the fixed digital filter 50 are determined as described above, and the process can be shifted to the adaptive digital filter method (FIG. 1) using these coefficients as initial values.

ここでの適応型の逆振動発生回路20の構成は、第1図
中の回路20の他に、第5図〜第9図に示す構成のいず
れかを使用することができる。ただし、固定型と適応型
とに切り換えて使用する場合は、両方式で構成を一致さ
せておくことが望ましい。
For the configuration of the adaptive reverse vibration generating circuit 20 here, in addition to the circuit 20 in FIG. 1, any of the configurations shown in FIGS. 5 to 9 can be used. However, when switching between a fixed type and an adaptive type, it is desirable to have the same configuration for both types.

以上の説明からも明らかなごとく、本発明による振動制
御装置を実施するに際しては、第2図および第1図に示
すような適応型の逆振動発生回路20(第5図〜第9図
のそれぞれに示す他の構成例も含む)を使用することに
よって、入力振動の性状(周期的あるいはランダム的)
の如何に係わらず、大きな振動低減効果が得られるが、
さらに、その適応型ディジタルフィルタ8のフィルタ係
数WOK、 w、に、 ””””wLKを固定型にも切
換え可能にすることにより、次の1)および11)の2
つの制御モードが可能になり、適用対象によっては、本
発明による振動制御装置をより有効に使用することがで
きる。
As is clear from the above description, when implementing the vibration control device according to the present invention, the adaptive reverse vibration generating circuit 20 as shown in FIGS. 2 and 1 (respectively (including other configuration examples shown in ), the nature of the input vibration (periodic or random)
Although a large vibration reduction effect can be obtained regardless of the
Furthermore, by making it possible to switch the filter coefficient WOK, w, of the adaptive digital filter 8 to a fixed type, the following 2) and 11) can be achieved.
Since two control modes are possible, the vibration control device according to the present invention can be used more effectively depending on the application.

)適応型ディジタルフィルタ方式 11)適応型ディジタルフィルタ方式と固定型ディジタ
ルフィルタ方式の相互切り換え方式。
) Adaptive digital filter method 11) Mutual switching method between adaptive digital filter method and fixed digital filter method.

なお、上記11)の切り換え方式の場合は、両方式の構
成が対応するように合わせておくことが望ましい。
In the case of the above switching method 11), it is desirable to match the configurations of both methods so that they correspond to each other.

次に、第2図および第4図の振動制御装置における振動
センサ4.13およびアクチュエータ12について説明
する。
Next, the vibration sensor 4.13 and actuator 12 in the vibration control device of FIGS. 2 and 4 will be explained.

可動基礎1の振動を検出する振動センサ4は、適応型の
逆振動発生回路20またはこれを切り換えて構成した固
定型の逆振動発生回路25への入力信号を検出するもの
であり、この検出信号をデイノタルフィルタ8または5
0へ人力することにより、防振対象物体3の振動と干渉
させるための逆振動が発生する。
The vibration sensor 4 that detects vibrations of the movable foundation 1 detects an input signal to an adaptive reverse vibration generating circuit 20 or a fixed reverse vibration generating circuit 25 configured by switching the adaptive reverse vibration generating circuit 20, and this detection signal Deinotal filter 8 or 5
By applying manual force to 0, reverse vibration is generated to interfere with the vibration of the object 3 to be vibration-isolated.

すなわち、この振動センサ4により検出した信号は、防
振対象物体3の振動と相関ある信号であればよく、第2
図および第4図のように可動基礎lの振動を用いる他、
場合によっては、防振対象物体3の振動信号を検出して
これを用いることも可能である。
That is, the signal detected by this vibration sensor 4 only needs to be a signal that correlates with the vibration of the object 3 to be vibration-proofed, and the second
In addition to using the vibration of the movable foundation l as shown in Figures and Figure 4,
In some cases, it is also possible to detect and use a vibration signal of the object 3 to be vibration-isolated.

また、各振動センサ4.13は、それぞれ、振動波形を
検出できるものであれば、種々の型式のものを使用する
ことができ、例えば、変位センサ、速度センサ、加速度
センサ等を使用することができる。
In addition, various types of vibration sensors 4.13 can be used as long as they can detect vibration waveforms. For example, displacement sensors, speed sensors, acceleration sensors, etc. can be used. can.

アクチュエータ12は、ディジタルフィルタ8.50か
らの出力信号により逆振動を防振対象物体3に与えるも
のであれば、種々の型式のものを使用することができ、
例えば、電磁型または圧電型のアクチュエータ、さらに
は、超音波モータ、空気圧、油圧、形状記憶材料、電気
粘性流体(ERF ) 、iff性流体等を利用したア
クチュエータなど、種々の型式のものを使用することが
できる。
Various types of actuators can be used as the actuator 12 as long as it applies reverse vibration to the object 3 to be vibration-proofed by the output signal from the digital filter 8.50.
For example, various types of actuators are used, such as electromagnetic or piezoelectric actuators, as well as actuators using ultrasonic motors, pneumatics, hydraulics, shape memory materials, electrorheological fluids (ERF), IF fluids, etc. be able to.

第11図は、本発明による振動制御装置においてアクチ
ュエータ12の位置を変更した基本構成を示すブロック
図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a basic configuration in which the position of the actuator 12 is changed in the vibration control device according to the present invention.

また、アクチュエータ12の加振方法は、第2図に示し
たように慣性力を利用した慣性マス型の他、第11図に
例示するように、防振対象物体3と可動基礎1との間に
アクチュエータ12を挿入して加振する方法を採用する
こともできる。
In addition to the inertial mass type which uses inertia force as shown in FIG. 2, the method of exciting the actuator 12 is an inertia mass type which uses inertia force as shown in FIG. It is also possible to adopt a method of inserting the actuator 12 into the body and applying vibration.

さらに、第11回の構成において、動特性(ばね、減衰
力)が可変なアクチュエータ(例えば、電気粘性流体ま
たは磁性流体を利用したもの)を用い、それらの動特性
を変化させることにより防振対象物体3に逆振動を発生
させるように構成することもできる。
Furthermore, in the 11th configuration, an actuator (for example, one using electrorheological fluid or magnetic fluid) whose dynamic characteristics (spring, damping force) are variable is used, and by changing those dynamic characteristics, the vibration-proofing target is It is also possible to configure the object 3 to generate reverse vibrations.

次に、本発明による振動制御装置の具体的構成について
説明する。
Next, a specific configuration of the vibration control device according to the present invention will be explained.

適応型の振動制御装置の具体的構造をブロック図として
示す第1図において、防振対象物体3に逆振動を印加す
るための逆振動印加装置は、可動基91および防振対象
物体3の振動を検出するための振動センサ4.13と、
それぞれの振動信号を増幅するためのアンプ5.14と
、ローパスフィルタ6.10.15と、アナログディジ
タル変換器(A/D)7.16と、ディジタルアナログ
変換器(D/A)9と、適応型ディジタルフィルタ8と
、適応アルゴリズム17と、発振防止回路19と、遅延
回路1日と、振動アクチュエータ12と、その増幅用パ
ワーアンプ11とで構成されている。
In FIG. 1, which shows the specific structure of the adaptive vibration control device as a block diagram, the reverse vibration applying device for applying reverse vibration to the vibration isolation target object 3 is configured to control the vibration of the movable base 91 and the vibration isolation target object 3. a vibration sensor 4.13 for detecting;
An amplifier 5.14 for amplifying each vibration signal, a low-pass filter 6.10.15, an analog-to-digital converter (A/D) 7.16, and a digital-to-analog converter (D/A) 9, It is composed of an adaptive digital filter 8, an adaptive algorithm 17, an oscillation prevention circuit 19, a delay circuit 1, a vibration actuator 12, and a power amplifier 11 for amplifying the same.

これらのうち、前記逆振動発生回路20は、前記適応型
ディジタルフィルタ8、適応アルゴリズム17、遅延回
路18、発振防止回路19、並びに、振動信号を取り入
れるためのアナログディジタル変換器7.16と、振動
信号を出力するためのディジタルアナログ変換器9とで
構成されている。
Among these, the reverse vibration generation circuit 20 includes the adaptive digital filter 8, the adaptive algorithm 17, the delay circuit 18, the oscillation prevention circuit 19, and the analog-to-digital converter 7.16 for taking in the vibration signal. It is comprised of a digital-to-analog converter 9 for outputting signals.

振動制御の原理は、第2図について説明したように、可
動基礎lの振動を振動センサ4で検出し、この検出信号
を適応型ディジタルフィルタ8に通すことにより、可動
基礎1→防振支持系2→防振対象物体3の経路に沿って
伝達される振動波形を打ち消すような波形信号を発生さ
せ、発生させた波形信号をパワーアンプ11を通して増
幅し、アクチュエータ12でこの波形信号に対応した振
動(逆振動)を防振対象物体3に加え、振動低減を図る
ように構成されている。
As explained with reference to FIG. 2, the principle of vibration control is that the vibration of the movable foundation 1 is detected by the vibration sensor 4, and this detection signal is passed through the adaptive digital filter 8. 2 → Generate a waveform signal that cancels the vibration waveform transmitted along the path of the object 3 to be vibration-isolated, amplify the generated waveform signal through the power amplifier 11, and use the actuator 12 to generate vibrations corresponding to this waveform signal. (reverse vibration) is applied to the object 3 to be vibration-isolated to reduce vibration.

ここで、適応型ディジタルフィルタ8のフィルタ係数は
、防振対象物体3の振動を振動センサ13で検出し、こ
の検出信号を最小(ゼロに近い)とするように、適応ア
ルゴリズム17を用いて高速で変化させていき、最適な
係数値へ収束していくようになっている。
Here, the filter coefficients of the adaptive digital filter 8 are determined by detecting the vibration of the object 3 to be vibration-isolated using the vibration sensor 13, and using an adaptive algorithm 17 to set the filter coefficient at high speed so as to minimize this detection signal (close to zero). It is designed to converge to the optimal coefficient value.

また、適応アルゴリズム17は、適応型ディジタルフィ
ルタ8の係数を決めるために下記の2つの入力信号を使
用している。
Furthermore, the adaptive algorithm 17 uses the following two input signals to determine the coefficients of the adaptive digital filter 8.

a)振動センサ13により検出された防振対象物体3の
振動信号。
a) Vibration signal of the vibration isolation target object 3 detected by the vibration sensor 13.

b)適応型ディジタルフィルタ8への入力信号を遅延回
路18に通した信号。
b) A signal obtained by passing the input signal to the adaptive digital filter 8 through the delay circuit 18.

ここで、上記2つの人力信号a)、b)は、同時刻にお
ける信号を適応アルゴリズム17に入力しなければなら
ない。
Here, the two human input signals a) and b) must be input to the adaptive algorithm 17 at the same time.

そこで、適応型ディジタルフィルタ8→デイジタルアナ
ログ変換器9→ローパスフイルタ10→パワーアンプ1
1→アクチユエータ12→防振対象物体3→振動センサ
13→アンプ14→ローパスフィルタ15→アナログデ
ィジタル変換器16を経由する時間分だけ、適応型ディ
ジタルフィルタ8への入力信号を遅延させることにより
、両人力信号a)、b)の同期化が図られている。
Therefore, adaptive digital filter 8 → digital-to-analog converter 9 → low-pass filter 10 → power amplifier 1
1 → Actuator 12 → Anti-vibration target object 3 → Vibration sensor 13 → Amplifier 14 → Low-pass filter 15 → Analog-to-digital converter 16 By delaying the input signal to the adaptive digital filter 8 by the time it passes through, both The human input signals a) and b) are synchronized.

この遅延回路18を構成するためには、遅延素子を用い
てもよいが、前記経路、すなわち、適応型ディジタルフ
ィルタ8→デイジタルアナログ変tl’M9→ローパス
フィルタ10→パワーアンプ11→アクチュエータ12
→防振対象物体3→振動センサ13→アンプ14→ロー
パスフィルタ15→アナログディジタル変換器16の経
路における伝達特性を、ディジタルフィルタにより作成
し、このディジタルフィルタを遅延素子18と置き換え
て使用してもよい。
In order to configure this delay circuit 18, a delay element may be used, but the path is as follows: adaptive digital filter 8→digital/analog converter tl'M9→low pass filter 10→power amplifier 11→actuator 12
→An object to be vibration-isolated 3→Vibration sensor 13→Amplifier 14→Low-pass filter 15→Analog-digital converter 16 The transfer characteristic in the path can be created using a digital filter, and this digital filter can be used in place of the delay element 18. good.

前記遅延が生しない場合には、この遅延回路の部分は必
要でない。
If the delay does not occur, this portion of the delay circuit is not necessary.

第1図において、発振防止回路19は振動信号の発振を
防止するためのものであり、この発振防止回路19は、
第5図〜第8図の各逆振動発生回路20の回路図中にも
示すごとく、種々の回路構成を採用することができる。
In FIG. 1, an oscillation prevention circuit 19 is for preventing oscillation of a vibration signal, and this oscillation prevention circuit 19 is
As shown in the circuit diagrams of each reverse vibration generating circuit 20 in FIGS. 5 to 8, various circuit configurations can be adopted.

また、第9図に示すごとく、本発明による振動制御装置
においては、発振防止回路19を用いずに逆振動発生回
路20を構成することもできる。
Further, as shown in FIG. 9, in the vibration control device according to the present invention, the reverse vibration generation circuit 20 can be configured without using the oscillation prevention circuit 19.

ここで、発振防止回路19は、例えば、ディジタルアナ
ログ変換器9→ローパスフイルタ10→パワーアンプ1
1→アクチユエータ12→防振対象物体3→防振支持系
2→可動基礎1→振動センサ4→アンプ5→ローパスフ
ィルタ6→アナログディジタル変換器7に至る経路の伝
達特性を計測し、計測されたインパルスレスポンスをフ
ィルタ係数として書き込んだディジタルフィルタにより
構成することが可能である。
Here, the oscillation prevention circuit 19 includes, for example, a digital-to-analog converter 9 → a low-pass filter 10 → a power amplifier 1
1 → Actuator 12 → Anti-vibration object 3 → Anti-vibration support system 2 → Movable foundation 1 → Vibration sensor 4 → Amplifier 5 → Low-pass filter 6 → Analog-digital converter 7 The transfer characteristics of the path were measured and measured. It is possible to configure it by a digital filter in which impulse responses are written as filter coefficients.

本発明による適応型の振動制御装置の構成を示す第1図
およびこれを切り換えて固定型ディジタルフィルタ方式
に移行させた第10図の振動制御装置において、前記ロ
ーパスフィルタ(LPF)6.10.15は、場合によ
っては、バンドパスフィルタで構成することもでき、そ
のフィルタ特性は制御対象システムの特性、制御条件、
環境等によって適当に設定することができる。
In the vibration control device shown in FIG. 1 showing the configuration of an adaptive vibration control device according to the present invention and FIG. In some cases, it can be configured with a bandpass filter, and its filter characteristics depend on the characteristics of the system to be controlled, the control conditions,
It can be set appropriately depending on the environment etc.

第10図は、前記第1図で説明した適応型ディジタルフ
ィルタ方式を切り換えて固定型ディジタルフィルタ方式
へ移行させた場合の振動制御装置の構成を示す。
FIG. 10 shows the configuration of the vibration control device when the adaptive digital filter method explained in FIG. 1 is switched to the fixed digital filter method.

このような切り換え式の振動制御装置によれば、適応型
の制御を第1図の構成の振動制御装置で実行し、振動低
減がなされ、ディジタルフィルタ係数がほぼ収束した時
点で、そのディジタルフィルタ係数を固定し、第10図
のような構成の固定型の振動制御装置へ変更させること
ができる。
According to such a switching type vibration control device, adaptive control is executed by the vibration control device having the configuration shown in FIG. can be fixed and changed to a fixed type vibration control device having the configuration as shown in FIG.

第10図のような固定型の長所として、完全なフィード
フォワード方式であるため、衝撃的振動にも大きな効果
が期待され、制御対象物体3、防振支持系2、振動セン
サ4.13、アクチュエータ12等の特性が変化しない
環境では、第1図の適応型の場合と同様に、効果的に振
動を低減させることができる。
An advantage of the fixed type shown in Fig. 10 is that it is a complete feedforward system, so it is expected to have a great effect on impact vibrations. In an environment where the characteristics such as 12 do not change, vibration can be effectively reduced as in the case of the adaptive type shown in FIG.

さらに、適応型から固定型へ移行した後に、何らかの原
因で制振効果が低下した場合には、再び固定型から適応
型へ(第10図→第1図)切り換えて移行させることに
より、固定されていたディジタルフィルタ係数を適応ア
ルゴリズム17により変化させていき、最適な振動低減
状態へ戻すことができる。
Furthermore, if the damping effect decreases for some reason after transitioning from the adaptive type to the fixed type, the fixed type can be changed again by switching from the fixed type to the adaptive type (Fig. 10 → Fig. 1). By using the adaptive algorithm 17, the digital filter coefficients that have been used can be changed to return to the optimum vibration reduction state.

このように、適応型ディジタルフィルタ8を使用し、そ
のフィルタ係数を固定可能としておくことにより、適応
型の制御方式と固定型の制御方式との間で相互に切り換
えることができ、それぞれの方式の特徴を生かしてより
効果的に振動を低減することができ、適用範囲の広い振
動制御装置を構成することができる。
In this way, by using the adaptive digital filter 8 and making its filter coefficients fixed, it is possible to switch between the adaptive control method and the fixed control method, and Taking advantage of the characteristics, vibration can be reduced more effectively, and a vibration control device with a wide range of applications can be constructed.

以上、最も基本的な1次元(水平の一方向)の振動制御
モデルを用いて本発明を説明したが、本発明によれば、
以上のような振動制御装置を複数個組み合わせることに
より、より実際的な多次元(多自由度)の振動制御装置
を構成することができる。
The present invention has been explained above using the most basic one-dimensional (one horizontal direction) vibration control model, but according to the present invention,
By combining a plurality of vibration control devices as described above, a more practical multidimensional (multiple degrees of freedom) vibration control device can be configured.

基本的には、振動低減を図る方向にセットした振動セン
サおよびアクチュエータを含む前述の振動制御装置を、
振動低減の必要な自由度(方向)の数だけ防振対象物体
に適用し、これらを同時に作動させることにより、1次
元から任意の多次元までの振動を同時に低減することが
できる。
Basically, the above-mentioned vibration control device including the vibration sensor and actuator set in the direction of reducing vibration,
By applying as many degrees of freedom (directions) as required for vibration reduction to the object to be vibration-isolated and activating them simultaneously, it is possible to simultaneously reduce vibrations from one dimension to arbitrary multi-dimensionality.

第27図は、2次元(2自由度)の振動を制御する振動
制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 27 is a block diagram showing the configuration of a vibration control device that controls two-dimensional (two degrees of freedom) vibration.

第27図に示すように、2系統(X方向およびY方向)
に前述の振動制御装置を通用することにより、水平方向
2軸(X方向およびY方向)の振動を同時に低減するこ
とができる。
As shown in Figure 27, two systems (X direction and Y direction)
By using the vibration control device described above, vibrations in two horizontal axes (X direction and Y direction) can be reduced at the same time.

ここで、第27図中の振動制御回路72は、第28図に
示すように、X方向の振動低減およびY方向の振動低減
に個別に使用される2つの適応型の逆振動発生回路20
(第2図)または固定型の逆振動発生回路25(第4図
)で構成することができる。
Here, as shown in FIG. 28, the vibration control circuit 72 in FIG. 27 is composed of two adaptive reverse vibration generation circuits 20 used individually for reducing vibration in the X direction and vibration in the Y direction.
(FIG. 2) or a fixed reverse vibration generating circuit 25 (FIG. 4).

ただし、これら2方向の振動の間に相関関係がある場合
は、それぞれの相関(クロストーク)成分を取り除くこ
とにより、さらに大きな振動低減効果を図ることができ
る。
However, if there is a correlation between the vibrations in these two directions, an even greater vibration reduction effect can be achieved by removing the respective correlation (crosstalk) components.

このクコストーク成分は、例えば、第27図のモデルの
場合、次の2つの成分となる。
For example, in the case of the model shown in FIG. 27, the wolfberry stalk components are the following two components.

)X方向にアクチエエータで加振した時に、該X方向加
振により発生した防振対象物体3上のY方向の振動成分
) When the actuator vibrates in the X direction, a vibration component in the Y direction on the vibration isolation target object 3 generated by the vibration in the X direction.

1i)Y方向にアクチュエータで加振した時に、該Y方
向加振により発生した防振対象物体3上のX方向の振動
成分。
1i) When the actuator vibrates in the Y direction, a vibration component in the X direction on the vibration isolation target object 3 generated by the vibration in the Y direction.

そこで、このようなりロストーク成分を除去し、より大
きな振動低減効果骨るためには、第27図中の制御回路
72は、例えば、第29図に示すような構成にすること
ができる。
Therefore, in order to remove such a losstalk component and achieve a greater vibration reduction effect, the control circuit 72 shown in FIG. 27 can be configured as shown in FIG. 29, for example.

第29図中のクコストーク成分除去回路74は、例えば
、適応型または固定型の逆振動発生回路20または25
を用いて、第30図中または第31図中に示すように構
成することもできる。
The Cucumber talk component removal circuit 74 in FIG. 29 is, for example, an adaptive or fixed reverse vibration generation circuit 20 or 25.
It is also possible to use the structure shown in FIG. 30 or FIG. 31.

第31図の振動制御回路72においては、振動波形出力
系のアクチュエータI2、パワーアンプ11およびLP
F 10が、各方向にそれぞれ2個づつ、合計4個使用
されることになる。
In the vibration control circuit 72 of FIG. 31, the actuator I2 of the vibration waveform output system, the power amplifier 11, and the LP
Four F 10s will be used, two in each direction.

第32図は、3次元(3自由度)の振動を制御する振動
制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 32 is a block diagram showing the configuration of a vibration control device that controls three-dimensional (three degrees of freedom) vibration.

3次元の振動制御の場合も、上記2次元の場合の延長上
で実施することができ、基本的には、第32図に示すよ
うに、3系統の振動制御装置を組み合わせることにより
3次元(例えば、水平方向2軸および垂直軸の3方向)
の振動を同時に低減することができる。
Three-dimensional vibration control can also be implemented as an extension of the two-dimensional case described above, and basically, as shown in Fig. 32, three-dimensional vibration control can be performed by combining three systems of vibration control devices. For example, 2 horizontal axes and 3 vertical axes)
vibration can be reduced at the same time.

ここで、第32図中の振動制御回路73は、第33図に
示すように、X方向の振動低減、Y方向の振動低減およ
びX方向の振動低減に個別に使用される3つの適応型の
逆振動発生回路20(第2図)または固定型の逆振動発
生回路25(第4図)で構成することができる。
Here, as shown in FIG. 33, the vibration control circuit 73 in FIG. It can be configured with a reverse vibration generating circuit 20 (FIG. 2) or a fixed reverse vibration generating circuit 25 (FIG. 4).

ただし、これら3方向の振動の間に相関関係がある場合
は、それぞれの相関(クロストーク)成分を取り除くこ
とにより、さらに大きな振動低減効果を図ることができ
る。
However, if there is a correlation between vibrations in these three directions, an even greater vibration reduction effect can be achieved by removing each correlation (crosstalk) component.

第34図は、前記クロストーク成分を除去するのに好適
な第32図中の制御回路73の構成を例示するブロック
図である。
FIG. 34 is a block diagram illustrating the configuration of the control circuit 73 in FIG. 32 suitable for removing the crosstalk component.

ここで、第34図中のクロストーク成分除去回路75は
、例えば、適応型または固定型の逆振動発生回路20ま
たは25を用いて、第30図の場合に倣って、第35図
のように構成することもできる。
Here, the crosstalk component removal circuit 75 in FIG. 34 uses, for example, an adaptive or fixed type reverse vibration generation circuit 20 or 25, following the case of FIG. 30, as shown in FIG. 35. It can also be configured.

以上、第27図〜第35図の2次元および3次元の振動
制御装置を例示して説明したように、多次元(多自由度
)の振動制御に対しては、基本的には、第1図〜第11
図を用いて説明した振動制御装置を複数個(制御したい
自由度の数)組み合わせて構成することにより、多自由
度振動の同時制御が可能である。
As explained above using the two-dimensional and three-dimensional vibration control devices shown in FIGS. 27 to 35 as examples, for multidimensional (multiple degrees of freedom) vibration control, basically the first Figure ~ No. 11
Simultaneous control of multi-degree-of-freedom vibration is possible by combining a plurality of vibration control devices (as many as the number of degrees of freedom to be controlled) described with reference to the figures.

ただし、多自由度の場合には、各自由度間の振動のクロ
ストーク成分を除去することがより好ましく、適切なり
ロストーク成分除去回路を併用することにより、より大
きな振動低減効果を達成することができる。
However, in the case of multiple degrees of freedom, it is more preferable to remove the crosstalk component of vibration between each degree of freedom, and it is possible to achieve a greater vibration reduction effect by using an appropriate crosstalk component removal circuit. can.

また、理論的には、本発明による振動制御装置を適用す
る場合の自由度の数に制限は無いが、実際の振動制御に
おいては、2〜6程度の自由度の振動制御により、防振
対象物体3の振動をほぼ最大限低減し得るものと考えら
れる。
In addition, theoretically, there is no limit to the number of degrees of freedom when applying the vibration control device according to the present invention, but in actual vibration control, vibration control with about 2 to 6 degrees of freedom is applied to the vibration-isolated target. It is considered that the vibration of the object 3 can be reduced almost to the maximum extent.

なお、通用する振動制御装置の組み合わせ数およびそれ
らの制御方向については、必ずしも個々に制御する自由
度の数および方向に一致させる必要は無く、防振対象物
体の振動を効果的に低減できるように構成できる数およ
び方向のものであれば良い。
It should be noted that the number of combinations of commonly used vibration control devices and their control directions do not necessarily have to match the number and direction of the degrees of freedom to be individually controlled, but can effectively reduce the vibration of the object to be vibration-isolated. Any number and direction that can be configured is acceptable.

ただし、−船釣には、実際に制御する自由度数および方
向を含め、同数またはそれ以上の自由度に構成しておき
、必要に応して選択できるようにしておくことが好まし
い。
However, for boat fishing, it is preferable to have the same or more degrees of freedom, including the number of degrees of freedom and direction to be actually controlled, so that they can be selected as needed.

以上各種の実施例に基づいて説明したごとく、本発明に
よる振動制御装置は、制御された起振力を発生するアク
チュエータ12かa防振対象物体3に印加される振動(
逆振動)により、可動基礎lから防振支持系(ばね系)
2を通して該防振対象物体3に伝搬してくる振動を、能
動的に打ち消すものであり、しかも、前記逆振動を、前
記防振対象物体3の振動またはこれに相関する振動の検
出信号シこ基いて逐次修正していき、振動低減効果を常
に最大に維持するように構成されている。
As described above based on the various embodiments, the vibration control device according to the present invention has a vibration control device that generates a controlled vibrational force through the actuator 12 or the vibration that is applied to the vibration-isolated object 3 (a).
Anti-vibration support system (spring system) from the movable foundation l due to reverse vibration)
2 to the object 3 to be vibration-isolated, and furthermore, the reverse vibration is detected by detecting the vibration of the object 3 to be vibration-proofed or a vibration correlated thereto. The structure is configured so that the vibration reduction effect is always maintained at its maximum by making adjustments accordingly.

すなわち、以上説明した振動制御装置は、防振対象物体
3の振動を、能動的(アクティブ)でしかも適応型(ア
ダプティブ)の制御動作で、低減するものである。
That is, the vibration control device described above reduces the vibration of the object 3 to be vibration-isolated by an active and adaptive control operation.

第12図のグラフは、第1図の構成を存する本発明の振
動制御装置において、動作をオフにし制御を実行しない
状態(A)と、動作をオンとし適応型ティジタルフィル
タ8のフィルタ係数が一定値に収束した状B(B)での
、可動基礎1に対する防振対象物体3の振動応答倍率l
 x 1/ x 。
The graph in FIG. 12 shows a state (A) in which the operation is turned off and no control is executed, and a state (A) in which the operation is turned on and the filter coefficient of the adaptive digital filter 8 is changed in the vibration control device of the present invention having the configuration shown in FIG. The vibration response magnification l of the vibration isolation target object 3 with respect to the movable foundation 1 in state B (B) converged to a constant value
x 1/x.

を示すグラフであり、第13図のグラフは同しく第12
図の各状態(A)、(B)での防振対象物体3の振動加
速度レヘル戊、の測定結果を示す。
The graph in Fig. 13 is also the 12th graph.
The measurement results of the vibration acceleration level of the vibration isolation target object 3 in each state (A) and (B) of the figure are shown.

第12図および第13図は、可動基礎1への入力振動が
ランダム振動の場合の測定結果を示し、周期振動および
周期変動振動入力のいずれに対しても同様の振動低減効
果が得られた。
FIGS. 12 and 13 show measurement results when the input vibration to the movable foundation 1 is random vibration, and the same vibration reduction effect was obtained for both periodic vibration and periodic variation vibration input.

これらの試験結果によれば、制御対象周波数範囲O〜1
0Hzにおいて、第12図からは、本発明を通用するこ
とにより応答倍率が1.0以下の共振点の無い(無共振
)防振支持装置を実現させ得ることがわかり、第13図
からは、本発明を適用することにより、防振対象物体3
の振動加速度1χ自体の値も大幅に減少させ得ることが
でき(例えば、周波数5七で約20dBK少)、大きな
振動低減効果を実現できることがわかる。
According to these test results, the controlled frequency range O~1
At 0 Hz, it can be seen from FIG. 12 that by applying the present invention, it is possible to realize a vibration isolation support device with a response magnification of 1.0 or less and no resonance point (resonance-free), and from FIG. 13, By applying the present invention, the vibration isolation target object 3
It can be seen that the value of the vibration acceleration 1χ itself can be significantly reduced (for example, about 20 dBK less at frequency 57), and a large vibration reduction effect can be achieved.

第14図のグラフは、第1図の構成を有する本発明の振
動制御装置において、動作をオンとし、適応型ディジタ
ルフィルタ8のフィルタ係数が一定価に収束した時(B
)と、動作をオフとした時(A)の、防振対象物体3の
振動加速度振幅の測定結果を示す。
The graph in FIG. 14 shows the vibration control device of the present invention having the configuration shown in FIG. 1 when the operation is turned on and the filter coefficient of the adaptive digital filter 8 converges to a constant value (B
) and the measurement results of the vibration acceleration amplitude of the vibration isolation target object 3 when the operation is turned off (A) are shown.

第14図のグラフからも、本発明を通用することにより
、振動加速度振幅を非常に小さくノイズ的なものに減少
させることができ、防振対象物体3の振幅を大幅に低減
させうろことがわかる。
The graph in FIG. 14 also shows that by applying the present invention, the vibration acceleration amplitude can be reduced to a very small noise level, and the amplitude of the object 3 to be vibration-isolated can be significantly reduced. .

さらに、第14図の動作オンの状態(B)を5分間保っ
た後、当該振動制御装置(第1図)の適応型ディジタル
フィルタ8のフィルタ係数を固定して第10図の固定型
ディジタルフィルタの回路25に切換えた場合でも、前
述の第12図〜第14図の各グラフの動作オンの状態(
B)とほとんど同じ振動低減効果が得られた。
Furthermore, after keeping the operation ON state (B) in FIG. 14 for 5 minutes, the filter coefficient of the adaptive digital filter 8 of the vibration control device (FIG. 1) is fixed, and the fixed digital filter of FIG. Even if the circuit 25 is switched to the circuit 25 shown in FIG.
Almost the same vibration reduction effect as B) was obtained.

このことから、防振対象物体3、防振支持系2、アクチ
ュエータ12および振動センサ4.13等の特性が変化
しなければ、適応型フィルタ8が収束した後であれば、
固定型ディジタルフィルタ方式へ移行させてもほぼ同程
度の振動低減効果が得られることが確認された。
From this, if the characteristics of the anti-vibration object 3, anti-vibration support system 2, actuator 12, vibration sensor 4, 13, etc. do not change, after the adaptive filter 8 converges,
It was confirmed that almost the same level of vibration reduction effect could be obtained even by switching to a fixed digital filter method.

次に、本発明による振動制?In装置のその他の実施例
について説明する。
Next, vibration control according to the present invention? Other embodiments of the In device will be described.

第15図は、防振対象物体3が前述のような1自由度で
なく多自由度系で構成されている場合の振動制御装置を
示し、第16図は第15図の応答倍率の周波数特性を示
すグラフであり、以下、このような多自由度系に本発明
を通用する場合を説明する。
FIG. 15 shows a vibration control device when the object 3 to be vibration-isolated is configured not with one degree of freedom as described above but with a multi-degree-of-freedom system, and FIG. 16 shows the frequency characteristics of the response magnification shown in FIG. Hereinafter, a case where the present invention is applicable to such a multi-degree-of-freedom system will be explained.

第15図に示すように防振対象物体3の重量が大きく、
重心の位置が高い場合には、第16図に示すように応答
倍率に複数のピークが生しる場合があり、これらに対応
する複数の周波数(r+、fz)が存在することになる
As shown in FIG. 15, the weight of the object 3 to be vibration-isolated is large;
When the center of gravity is located high, a plurality of peaks may occur in the response magnification as shown in FIG. 16, and a plurality of frequencies (r+, fz) corresponding to these peaks will exist.

このような防振対象物体3は、下半部3Aおよび上半部
3Bの複数部位から成る多自由度系と見なすことができ
る。
Such a vibration isolation target object 3 can be regarded as a multi-degree-of-freedom system consisting of a plurality of parts, including a lower half 3A and an upper half 3B.

なお、回示の例では、前記部位3A、3Bからなる防振
対象物体3は、その底面に固定されたテブル26を介し
て、防振支持系2で支持されている。
In the illustrated example, the vibration isolation target object 3 consisting of the portions 3A and 3B is supported by the vibration isolation support system 2 via a table 26 fixed to the bottom surface thereof.

第15凹に示すようなモデルにおいて防振対象物体3の
振動低減を図る場合も、基本的には、第1回に示す本発
明の振動制御装置を用いることにより、大幅な振動低減
を図ることができる。
Even when trying to reduce the vibration of the object 3 to be vibration-isolated in the model shown in the 15th concave, basically, the vibration control device of the present invention shown in Part 1 can be used to achieve a significant vibration reduction. I can do it.

その場合、第1図中のローパスフィルタ15.10.6
は、第16図におけるピーク周波数f1、r2が含まれ
るように設定しておくことが望ましい また、前述の実施例と同様、逆振動発生回路20として
第5図〜第9図に示すような構成のものを使用すること
ができる。
In that case, the low-pass filter 15.10.6 in FIG.
It is desirable to set the peak frequencies f1 and r2 in FIG. 16 to include the peak frequencies f1 and r2 in FIG. can be used.

ところで、第15図のようなモデルの場合、1つの逆振
動印加装置(逆振動発生回路20)だけでは、以下に示
すような2つの点で振動低減量が制限される場合がある
By the way, in the case of the model shown in FIG. 15, the amount of vibration reduction may be limited by the following two points if only one reverse vibration applying device (reverse vibration generating circuit 20) is used.

ア)防振対象物体3において、その形状や重量分布等に
よって、振動低減を図りたい点が複数(2箇所以上)あ
る場合、すなわち、防振対象物体3上の一点だけを制御
したのでは全体の振動低減が難しい場合。
a) When there are multiple points (two or more) on the object 3 to be vibration-isolated that require vibration reduction depending on its shape, weight distribution, etc., in other words, if only one point on the object 3 is controlled, When it is difficult to reduce vibration.

イ)防振対象物体3より検出される振動の成分が周波数
帯域によって、可動基礎lの異なる方向(例えば、X方
向に対してX方向など)の振動成分と相関間係を有する
場合。
b) A case where the vibration component detected from the vibration isolation target object 3 has a correlation with the vibration component in different directions of the movable foundation l (for example, in the X direction with respect to the X direction) depending on the frequency band.

第17図は本発明の振動制御装置により振動部位が多自
由度の防振対象物体の振動制御を行う場合の構成例を示
すブロック図であり、第1811には振動方向が多自由
度である多次元方向振動制御装置において本発明を実施
する場合の装置構成を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example when the vibration control device of the present invention performs vibration control of an object to be vibration-isolated in which the vibration portion has multiple degrees of freedom. FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration when implementing the present invention in a multidimensional directional vibration control device.

また、第19図、第20ノおよび第21図は、それぞれ
、第17図および第18図の本発明の振動制御装置にお
ける振動の応答倍率の周波数特性、振動加速度レベルの
周波数特性、並びに加速度振幅の時間波形を示す各種の
グラフである。
Moreover, FIGS. 19, 20, and 21 show the frequency characteristics of the vibration response magnification, the frequency characteristics of the vibration acceleration level, and the acceleration amplitude in the vibration control device of the present invention shown in FIGS. 17 and 18, respectively. 3A and 3B are various graphs showing time waveforms of FIG.

以下、第17図〜第21図を参照して前述のア)および
イ)の場合を具体的に説明する。
Hereinafter, the above-mentioned cases a) and b) will be specifically explained with reference to FIGS. 17 to 21.

第17図は前記ア)の具体例を示すブロック図であり、
図示の防振対象物体3は大きく3つの部分3A、3B、
3Cに分けることができる。
FIG. 17 is a block diagram showing a specific example of the above a),
The illustrated anti-vibration object 3 has three main parts 3A, 3B,
It can be divided into 3C.

全体の振動を低減させるためには、まず、それぞれの部
分を代表する所定位置に振動センサ39.40.49を
設置し、それらが検出した振動信号をアンプ4工、42
.47で増幅し、必要に応じてフィルタ43.44.4
8を通して信号ミキサ45で加算する。
In order to reduce the overall vibration, first, vibration sensors 39, 40, 49 are installed at predetermined positions representing each part, and the vibration signals detected by them are transmitted to amplifiers 4 and 42.
.. Amplify with 47 and filter if necessary 43.44.4
8 and is added by a signal mixer 45.

このように信号ミキサ45加算した信号を、本発明によ
る振動制御装置の適応型ディジタルフィルタ8(第18
図)の入力信号とすることにより、第17図に示すよう
な防振対象物体3の振動を全体的に低減することができ
る。
The signal added by the signal mixer 45 in this way is applied to the adaptive digital filter 8 (the 18th filter) of the vibration control device according to the present invention.
By using the input signal shown in FIG. 17, the vibration of the object 3 to be vibration-isolated as shown in FIG. 17 can be reduced as a whole.

ここで、振動センサ39.40.49、アンプ41.4
2.47、バンドパルスフィルタ43.44.48等の
数は、実用上では、防振対象物体3を全体的に振動低減
できる最小の数にすることが好ましい。
Here, vibration sensor 39.40.49, amplifier 41.4
In practice, it is preferable that the number of band pulse filters 43, 44, 48, etc. is the minimum number that can reduce the vibration of the object 3 to be vibration-isolated as a whole.

また、第17図中のハンドパルスフィルタ(BPF)4
3.44.48は、必要に応して、ローパスフィルタま
たはバイパルスフィルタで構成することもでき、不要な
場合には、アンプ41.42.47の出力を直接信号ミ
キサ45へ入力してもよい。
In addition, the hand pulse filter (BPF) 4 in FIG.
3.44.48 can be configured with a low-pass filter or bi-pulse filter if necessary, and if not required, the output of the amplifier 41, 42, 47 can be input directly to the signal mixer 45. good.

第18図は前記イ)の具体例を示すブロフク図である。FIG. 18 is a blog diagram showing a specific example of the above a).

第18図において、防振対象物体3は例えば鉄製の角柱
体で作られ、その寸法は例えば0.5X0゜5X1.2
’h+bで重量が約480kgの中空体であった。
In FIG. 18, the object 3 to be vibration-isolated is made of, for example, a prismatic body made of iron, and its dimensions are, for example, 0.5X0°5X1.2.
It was a hollow body weighing approximately 480 kg at 'h+b.

この防振対象物体3は4個の防振ゴム28で支持した防
振テーブル26の上に固定されている。
This anti-vibration object 3 is fixed on a vibration-isolating table 26 supported by four anti-vibration rubbers 28.

この状態で防振対象物体3の振動を測定すると、4セ付
近と9セ付近の2箇所に共振ピークが生しることがわか
った。
When the vibration of the object 3 to be vibration-isolated was measured in this state, it was found that two resonance peaks occurred near the 4th and 9th sections.

ここでは、振動の制御方向は水平の一軸方向(X方向)
すなわち第18図の左右方向である。
Here, the vibration control direction is the horizontal uniaxial direction (X direction)
That is, in the left-right direction in FIG.

このことより、第18図の振動制御装置の目標は、これ
らの4七の振動ピークおよび9七の振動ピークを同時に
低減することである。
From this, the goal of the vibration control device of FIG. 18 is to simultaneously reduce these 47 vibration peaks and 97 vibration peaks.

そこで、可動基礎1の振動(X、Y、X方向)と防振対
象物体3の振動(X方向)との相関関数(コヒーレンス
)を計測L タ。
Therefore, the correlation function (coherence) between the vibrations of the movable foundation 1 (X, Y, X directions) and the vibrations of the anti-vibration object 3 (X direction) was measured.

その結果、防振対象物体3のX方向の振動成分において
、4 Hz付近のピークは可動基礎1のX方向振動と相
関関係が大きく、また、9セ付近のピークは可動基礎1
のX方向振動と相関関係が大きく、それらの相関関数が
ほとんど1であることがわかった。
As a result, in the X-direction vibration component of the vibration isolation target object 3, the peak around 4 Hz has a strong correlation with the X-direction vibration of the movable foundation 1, and the peak around 9 Hz has a strong correlation with the X-direction vibration of the movable foundation 1.
It was found that there is a large correlation with the X-direction vibration, and that their correlation function is almost 1.

ところで、−船釣には、第15図および第16図等で説
明したように複数の振動ピーク(f、、f2で、第18
図の場合は4)(Zおよび9Hz)を有する防振対象物
体3の振動制御を行うためには、ピーク数に対応する複
数セットの振動制御装置(逆振動印加装置)が必要とな
る。
By the way, - boat fishing involves multiple vibration peaks (f, , f2, 18
In the case of the figure, in order to perform vibration control of the vibration isolation target object 3 having 4) (Z and 9 Hz), a plurality of sets of vibration control devices (reverse vibration application devices) corresponding to the number of peaks are required.

しかし、前述の第18図の場合のように、2つの振動ピ
ークがそれぞれ異なる方向(X方向およびX方向)の振
動と相関関係を有する場合には、次のような方法によっ
て1セツトの振動制御装置により同時に2つの振動ピー
ク付近の振動を効果的に低減することができる。
However, as in the case of Fig. 18 mentioned above, when two vibration peaks have a correlation with vibrations in different directions (X direction and The device can effectively reduce vibrations near two vibration peaks at the same time.

すなわち、第18図に示すように、可動基礎1から2つ
の検出信号、つまり、X方向(4セピーク制jB用)と
X方向(9セビーク制御用)の2つ振動信号を検出し、
ハンドパルスフィルタ37.38(またはローパルスフ
ィルタあるいはバイパルスフィルタ)を用いて必要な周
波数帯域にカットし、信号ミキサ29によって合成した
振動信号を、適応型ディジタルフィルタ8の入力信号と
するように構成することにより、防振対象物体3の4H
zおよび9)(z付近の複数の振動ピークを、1セツト
の振動制御装置で同時に大幅に低減することが可能にな
る。
That is, as shown in FIG. 18, two detection signals are detected from the movable foundation 1, that is, two vibration signals in the X direction (for 4 Sepeek control jB) and the X direction (for 9 Sepeek control),
The vibration signal is cut into a necessary frequency band using a hand pulse filter 37, 38 (or a low pulse filter or a bipulse filter) and synthesized by a signal mixer 29, and the vibration signal is configured to be used as an input signal of the adaptive digital filter 8. By doing so, the 4H of the object 3 to be vibration-isolated is
z and 9) (It becomes possible to significantly reduce multiple vibration peaks near z at the same time with one set of vibration control devices.

第18図のモデルにおいて、前述の例では振動方向がX
方向およびX方向であったが、もしX方向の振動が必要
な場合は、同様に、可動基礎1のX方向の振動をセンサ
32で検出し、アンプ33およびフィルタ36を通して
その信号を信号ミキサ29により合成すればよい。
In the model shown in Fig. 18, in the above example, the vibration direction is
However, if vibration in the X direction is required, the sensor 32 detects the vibration of the movable foundation 1 in the X direction, and the signal is sent to the signal mixer 29 through the amplifier 33 and filter 36. It can be synthesized by

この場合、可動基v11の検出振動信号のうち、防振対
象物体3の振動と相関関係を有する振動成分の信号のみ
を合成するように構成することが好ましい。
In this case, it is preferable to synthesize only the signals of vibration components that have a correlation with the vibration of the object 3 to be vibration-isolated, among the vibration signals detected by the movable base v11.

第19図および第20図は、第18図の本発明による振
動制御装置を動作オンとし、適応型ディジタルフィルタ
8のフィルタ係数が一定値にほぼ収束した時点(B)と
、該装置を動作オフとした場合(A)の、防振対象物体
3の可動基礎1に対する応答倍率1に1/λ。および該
防振対象物体3の振動加速度レベルの測定結果を、それ
ぞれ示す図である。
FIGS. 19 and 20 show the time point (B) when the vibration control device according to the present invention in FIG. 18 is turned on and the filter coefficient of the adaptive digital filter 8 has almost converged to a constant value, and the time when the device is turned off. In case (A), the response magnification of the vibration isolation target object 3 to the movable foundation 1 is 1/λ. FIG. 3 is a diagram showing the measurement results of the vibration acceleration level of the vibration isolation target object 3. FIG.

第19図においては、可動基礎1の振動としてX方向と
X方向の振動を信号ミキサ29により加算した後の振動
信号が使用されている。
In FIG. 19, a vibration signal obtained by adding vibrations in the X direction and in the X direction by a signal mixer 29 is used as the vibration of the movable foundation 1.

これらの試験結果から、本発明を通用することにより、
制御対象周波数範囲0〜12七において、第19図に示
すように2つの主な共振ピーク(4七および9セ付近)
が同時に大きく低減し、応答倍率1以下の無共振状態と
なっていることがわかる。
From these test results, by applying the present invention,
In the controlled frequency range 0 to 127, there are two main resonance peaks (around 47 and 9) as shown in Figure 19.
It can be seen that at the same time, there is a large reduction in the response magnification, resulting in a non-resonant state with a response magnification of 1 or less.

一方、第20図からは、本発明を適用することにより、
防振対象物体3の振動加速度lX11の値も大幅に減少
させることができ、大きな振動低減効果を達成し得るこ
とがわかる。
On the other hand, from FIG. 20, by applying the present invention,
It can be seen that the value of the vibration acceleration lX11 of the object 3 to be vibration-isolated can be significantly reduced, and a large vibration reduction effect can be achieved.

第21図は、本発明による振動制御装置を動作オンとし
、適応型ディジタルフィルタ8がほぼ収束した時点(B
)と、該装置を動作オフとした場合(A)の防振対象物
体3の振動加速度振幅の測定結果を示す。
FIG. 21 shows the timing at which the adaptive digital filter 8 has almost converged (B
) and the measurement results of the vibration acceleration amplitude of the vibration isolation target object 3 in (A) when the device is turned off.

第21図の結果からも、本発明を通用することにより、
防振対象物体3の振動振幅を非常に小さなノイズ的なも
のにすることができ、該物体3の振動を大幅にさせ得る
ことがわかる。
From the results shown in FIG. 21, by applying the present invention,
It can be seen that the vibration amplitude of the object 3 to be vibration-isolated can be reduced to a very small noise-like level, and the vibration of the object 3 can be greatly increased.

また、第18図において、信号ミキサ29を用いずに、
適応型ディジタルフィルタ8への入力を可動基礎1の一
方向成分の振動としたところ、X方向のみを入力した場
合には、第19図および第20図における4)(Zのピ
ークは同様に大きく低減したが、9)(Z付近のピーク
は振動制御を動作オフとした時の値とほぼ同しであった
In addition, in FIG. 18, without using the signal mixer 29,
When the input to the adaptive digital filter 8 is the vibration of the unidirectional component of the movable foundation 1, when only the X direction is input, the peak of 4) (Z in Figs. 9) (The peak near Z was almost the same as the value when vibration control was turned off.

一方、X方向振動のみを人力した場合は、第19圀およ
び第20図における4七付近のピークが振動制御の動作
オフとした時とほとんど同しであり、Q Hz付近のピ
ークのみが大幅に低減するという結果が得られた。
On the other hand, when only the vibration in the The result was that it was reduced.

以上、第18回のモデルのように、防振対象物体3の振
動が複数の共振ピークを有し、かつ、それらの各ピーク
が可動基礎1の異なった方向の振動成分(X、Y、Z)
と相関性を存する場合には、第18図に示すように、可
動基礎1の相関を有する振動成分を信号ミキサ29によ
り合成し、この合成信号を適応型ディジタルフィルタ8
の入力として用いることにより、防振対象物体3におけ
る複数の共振ピークすなわち広帯域振動を同時にかつ大
幅に低減させることが可能である。
As described above, as in the 18th model, the vibration of the object 3 to be vibration-isolated has multiple resonance peaks, and each of these peaks is a vibration component of the movable foundation 1 in different directions (X, Y, Z). )
If there is a correlation between the movable foundation 1 and the movable foundation 1, as shown in FIG.
By using this as an input, it is possible to simultaneously and significantly reduce multiple resonance peaks, that is, broadband vibrations in the object 3 to be vibration-isolated.

これまでの実施例では、防振対象物体3の一軸方向の振
動制御について説明したが、実際の応用において、多次
元の振動を同時に低減させたい場合には、本発明による
振動制御装置を複数セント使用することにより、多次元
の振動を同時にかつ大幅に低減させることができる。
In the embodiments so far, vibration control in the uniaxial direction of the object 3 to be vibration-isolated has been explained. However, in actual applications, when it is desired to simultaneously reduce multidimensional vibrations, the vibration control device according to the present invention may be used in multiple centers. By using it, multidimensional vibrations can be simultaneously and significantly reduced.

例えば、第1図あるいは第18図に示すような構成の振
動制御装置において、防振対象物体3の振動を3次元的
(X、Y、X方向)に低減したい場合には、本発明によ
る振動制御装置を少なくとも2個以上使用することによ
り、防振対象物体3の振動の3方向成分を同時かつ大幅
に低減することが可能である。
For example, in a vibration control device configured as shown in FIG. 1 or FIG. By using at least two or more control devices, it is possible to simultaneously and significantly reduce the three-directional components of vibration of the object 3 to be vibration-isolated.

また、防振対象物体3が複雑な構造をしている場合、例
えば、第17図に例示するように主たる3つの部位から
成っているような場合には、振動低減を図るための振動
信号として、各部位から検出した振動信号を第17図中
に示すような信号ミキサ45によって加算合成した信号
を用いることにより、防振対象物体3の振動を全体的に
低減させることもできる。
In addition, when the object 3 to be vibration-isolated has a complicated structure, for example, when it consists of three main parts as illustrated in FIG. By using a signal obtained by adding and combining vibration signals detected from each part by a signal mixer 45 as shown in FIG. 17, it is also possible to reduce the vibration of the object 3 to be vibration-isolated as a whole.

以上の各実施例で説明した本発明の振動制御装置は、可
動基礎1から防振支持系2を通して防振対象物体3へ伝
達される振動を低減させる各構成要素をブロック化して
示す抽象的なものであったが、次に、本発明を実用化す
る場合の応用例について説明する。
The vibration control device of the present invention explained in each of the above embodiments is an abstract diagram in which each component that reduces the vibration transmitted from the movable foundation 1 to the vibration isolation target object 3 through the vibration isolation support system 2 is divided into blocks. Next, an application example for putting the present invention into practical use will be described.

第22図は、本発明を自動車、航空機、船舶などの乗物
における座席ソートの振動制御に適用する場合の構成を
示す模式図である。
FIG. 22 is a schematic diagram showing a configuration in which the present invention is applied to vibration control for seat sorting in vehicles such as automobiles, aircraft, and ships.

第22図において、本体フレーム54からシートサスペ
ンション55を通してシート52に伝達される振動を、
アクチュエータ53によって印加する逆振動で低減する
ように構成されている。
In FIG. 22, vibrations transmitted from the main body frame 54 to the seat 52 through the seat suspension 55 are expressed as follows:
It is configured to be reduced by reverse vibration applied by the actuator 53.

第22図中の51はソート52に着座した搭乗者を示し
、防振対象物体3に相当する前記シート52には振動セ
ンサ56が取付けられている。
Reference numeral 51 in FIG. 22 indicates a passenger seated on a sort 52, and a vibration sensor 56 is attached to the seat 52, which corresponds to the object 3 to be vibration-proofed.

第23図は本発明を自動車等のサスペンションにおける
ばね上の振動制御に適用する場合の構成を示す模式図で
ある。
FIG. 23 is a schematic diagram showing a configuration in which the present invention is applied to vibration control on a spring in a suspension of an automobile or the like.

第23図において、路面60からタイヤ59およびサス
ペンション58を介して、ばね上質量61に伝達される
振動を、アクチュエータ62から印加される逆振動によ
って低減するように構成されている。
In FIG. 23, the vibration transmitted from the road surface 60 to the sprung mass 61 via the tires 59 and the suspension 58 is reduced by the reverse vibration applied from the actuator 62.

第23図中、63は防振対象物体3に相当するばね上質
量61に取付けられた振動センサを示し、64は車軸等
のばね上質量を示し、71は該ばね上質量64の振動を
検出する振動センサを示す。
In Fig. 23, 63 indicates a vibration sensor attached to a sprung mass 61 corresponding to the object 3 to be vibration-isolated, 64 indicates a sprung mass such as an axle, and 71 detects vibrations of the sprung mass 64. A vibration sensor is shown.

第24図は、本発明を自動車、航空機、船舶等のエンジ
ンにより発生する振動の制御装置に適用する場合の構成
を示す模式図である。
FIG. 24 is a schematic diagram showing a configuration when the present invention is applied to a control device for vibrations generated by engines of automobiles, aircraft, ships, etc.

第24図において、振動発生#(可動基礎1に対応)で
あるエンジン65が車体フレーム66上に防振支持系6
7を介して防振支持されている場合、このエンジン65
から防振支持系67を通して車体フレーム66へ伝達さ
れる振動を、アクチュエータ68が発生する逆振動によ
り、低減させるように構成されている。
In FIG. 24, an engine 65 which is a vibration generator (corresponding to the movable foundation 1) is mounted on a vibration isolating support system 6 on a vehicle body frame 66.
7, this engine 65
The actuator 68 is configured to reduce the vibration transmitted from the vehicle body frame 66 through the vibration isolation support system 67 to the vehicle body frame 66 by the reverse vibration generated by the actuator 68.

第24図中、69は防振対象物体3に相当する車体フレ
ーム66に取付けられた振動センサを示し、70は可動
基礎1に相当するエンジン65に取付けられた振動セン
サを示す。
In FIG. 24, 69 indicates a vibration sensor attached to the vehicle body frame 66 corresponding to the object 3 to be vibration-isolated, and 70 indicates a vibration sensor attached to the engine 65 corresponding to the movable foundation 1.

以上の各実施例および各応用例から明らかなように、本
発明による振動制御装置は、防振対象物体3がどのよう
な形状、構造を有し、どのような防振支持条件を有し、
さらにどのような使用環境であっても、振動センサ4.
13およびアクチュエータ12の取付は位置を適宜選定
することにより、車両、航空機、船舶、機械、プラント
、精密機器などで自由に実施することができ、適用範囲
の広いものである。
As is clear from each of the above embodiments and application examples, the vibration control device according to the present invention has what shape and structure the object 3 to be vibration-isolated has, what kind of vibration-isolation support conditions it has,
Furthermore, no matter what the usage environment, the vibration sensor 4.
13 and the actuator 12 can be freely installed in vehicles, aircraft, ships, machines, plants, precision equipment, etc. by selecting appropriate positions, and have a wide range of applications.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、可動
基礎に防振支持された防振対象物体の振動制御装置にお
いて、可動基礎および防振対象物体の振動を振動センサ
で検出し、その検出信号を適応型ディジタルフィルタに
通すことにより、防振対象物体の振動と干渉して該振動
を打ち消す振動波形を生成し、その信号波形をアクチュ
エータに印加することにより、防振対象物体の振動を能
動的に低減するように構成したので、可動基礎から防振
対象物体に伝搬される振動が周期的あるいはランダム的
な場合でも、また、その振動が広い周波数帯域にわたる
振動成分を有する場合でも、当該振動の伝搬を確実にか
つ大幅に低減させうる振動制御装置が得られる。
As is clear from the above description, according to the present invention, in a vibration control device for a vibration-isolated object supported on a movable foundation for vibration isolation, vibrations of the movable foundation and the vibration-isolated object are detected by a vibration sensor; By passing the signal through an adaptive digital filter, a vibration waveform that interferes with and cancels out the vibration of the object to be vibration-isolated is generated, and by applying that signal waveform to the actuator, the vibration of the object to be vibration-isolated is actively suppressed. Even if the vibration propagated from the movable foundation to the object to be vibration-isolated is periodic or random, or if the vibration has vibration components over a wide frequency band, the vibration will be reduced. This provides a vibration control device that can reliably and significantly reduce the propagation of .

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

第1図は本発明による振動制御装置の具体的構成を例示
するブロック図、第2図は本発明による振動制御装置の
基本構成を示すブロック図、第3図は第2回中の適応型
ディジタルフィルタの構成を示す模式図、第4図は第2
図中のディジタルフィルタの係数を固定した場合の基本
構成を示すプロ、り図、第5図〜第9図はそれぞれ本発
明の振動制御装置の逆振動発生回路の種々の構成例を示
すブロック図、第10図は第4回の固定化された振動制
御装置の具体的構成を示すブロック図、第11図は本発
明による振動制御装置の他の基本構成を示すブロック図
、第12図、第13図および第14図はそれぞれ本発明
の振動制御装置における振動の応答倍率の周波数特性、
振動加速度レベルの周波数特性および加速度振幅の時間
波形を示すグラフ、第15図は重くて高い防振対象物体
を防振テーブルを介して防振支持した構成を示す模式図
、第16図は第15図の振動の応答倍率の周波数特性を
示すグラフ、第17図は防振対象物体の構造が複雑で振
動部位が多自由度である場合の本発明による振動制御装
置の構成の要部を示すブロック図、第18図は振動方向
が多自由度である場合の本発明による振動制御装置の構
成を示すブロック図、第19回、第20図および第21
図はそれぞれ第17図および第18図の振動制御装置に
おける振動の応答倍率の周波数特性、振動加速度レベル
の周波数特性および加速度振幅の時間波形を示すグラフ
、第22図、第23図および第24回はそれぞれ本発明
を自動車等のシートの振動、自動車等のサスペンション
の振動伝搬および自動車等のエンジン振動の振動制御に
適用する応用例を示す模式図、第25図は従来の防振支
持装置を示す模式図、第26図は第25図の振動の応答
倍率の周波数特性を示すグラフ、第27図は本発明によ
る振動制御装置の2次元振動低減用制御系の基本構成を
示すブロック図、第28図は第27図中の振動制御回路
の構成を示すブロック図、第29図〜第31図はそれぞ
れ第28図の振動制御回路にクロストーク成分除去回路
を組み込む場合の回路構成の実施例を示すブロック図、
第32図は本発明1+よる振動制御装置の3次元振動低
減用制御系の基本構成を示すブロック図、第33図は第
32図中の振動制御回路の構成を示すブロック図、第3
4図および第35図はそれぞれ第33図の振動制御装置
番こクロストーク成分除去回路を組み込む場合の回路構
成の実施例を示すブロック図である。 1− 可動基礎、2−−−−−防振支持系、3−−一防
振対象物体、4− 振動センサ、8−−−−適応型ディ
ジタルフィルタ、12− アクチエエータ、13−−−
−−振動センサ、L L−−−適応アルゴリズム、20
−−−−−−−適応型の逆振動発生回路、25−−固定
化した逆振動発生回路、50−−−−−固定化したディ
ジタルフィルタ、72−−−−−−逆振動発生回路、7
3逆振動発生回路、74−−−−−クロストーク成分除
去回路、75−−一−クロストーク成分除去回路。 図 第2 第3 図 第6 図 」ユ皮1丈 Hz ・p 第28図 第30図 72 第33図 第35図
FIG. 1 is a block diagram illustrating the specific configuration of a vibration control device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram illustrating the basic configuration of a vibration control device according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating the basic configuration of a vibration control device according to the present invention. A schematic diagram showing the configuration of the filter, Figure 4 is the second
Figures 5 to 9 are block diagrams showing various configuration examples of the reverse vibration generation circuit of the vibration control device of the present invention, respectively. , FIG. 10 is a block diagram showing the specific configuration of the fourth fixed vibration control device, FIG. 11 is a block diagram showing another basic configuration of the vibration control device according to the present invention, FIGS. Figures 13 and 14 show the frequency characteristics of the vibration response magnification in the vibration control device of the present invention, respectively;
A graph showing the frequency characteristics of the vibration acceleration level and the time waveform of the acceleration amplitude. Fig. 15 is a schematic diagram showing a configuration in which a heavy and tall object to be anti-vibration is supported via an anti-vibration table. Fig. 16 is a graph showing the time waveform of the acceleration amplitude. Figure 17 is a graph showing the frequency characteristics of the vibration response magnification, and Figure 17 is a block diagram showing the main parts of the configuration of the vibration control device according to the present invention when the structure of the object to be vibration-isolated is complex and the vibration part has multiple degrees of freedom. Fig. 18 is a block diagram showing the configuration of the vibration control device according to the present invention when the vibration direction has multiple degrees of freedom, No. 19, Fig. 20, and Fig. 21.
The figures are graphs showing the frequency characteristics of the vibration response magnification, the frequency characteristics of the vibration acceleration level, and the time waveform of the acceleration amplitude in the vibration control device shown in Figs. 17 and 18, respectively, and Figs. 22, 23, and 24. 25 is a schematic diagram showing an application example in which the present invention is applied to vibration control of seat vibrations of automobiles, vibration propagation of suspensions of automobiles, and vibration of engine vibrations of automobiles, respectively, and FIG. 25 shows a conventional vibration isolating support device. 26 is a graph showing the frequency characteristics of the vibration response magnification shown in FIG. 25; FIG. 27 is a block diagram showing the basic configuration of the two-dimensional vibration reduction control system of the vibration control device according to the present invention; FIG. The figure is a block diagram showing the configuration of the vibration control circuit in Figure 27, and Figures 29 to 31 each show an example of the circuit configuration when a crosstalk component removal circuit is incorporated into the vibration control circuit in Figure 28. Block Diagram,
FIG. 32 is a block diagram showing the basic configuration of the three-dimensional vibration reduction control system of the vibration control device according to the present invention 1+, FIG. 33 is a block diagram showing the configuration of the vibration control circuit in FIG. 32, and FIG.
4 and 35 are block diagrams showing examples of circuit configurations in which the crosstalk component removal circuit of the vibration control device shown in FIG. 33 is incorporated, respectively. 1- Movable foundation, 2--Vibration isolation support system, 3--Object to be vibration-isolated, 4- Vibration sensor, 8--Adaptive digital filter, 12- Actuator, 13--
--Vibration sensor, L L---Adaptive algorithm, 20
---Adaptive reverse vibration generation circuit, 25--Fixed reverse vibration generation circuit, 50--Fixed digital filter, 72--Reverse vibration generation circuit, 7
3. Reverse vibration generation circuit, 74--crosstalk component removal circuit, 75--1-crosstalk component removal circuit. Figure 2 Figure 6 Figure 6 1 length Hz ・p Figure 28 Figure 30 Figure 72 Figure 33 Figure 35

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)可動基礎に防振支持された防振対象物体の振動制
御装置において、可動基礎および防振対象物体の振動を
振動センサで検出し、その検出信号を適応型ディジタル
フィルタに通すことにより、防振対象物体の振動と干渉
して該振動を打ち消す振動波形を生成し、その信号波形
をアクチュエータに印加することにより、防振対象物体
の振動を能動的に低減することを特徴とする振動制御装
置。
(1) In a vibration control device for a vibration-isolated object supported on a movable foundation, the vibrations of the movable foundation and the vibration-isolated object are detected by a vibration sensor, and the detection signal is passed through an adaptive digital filter. Vibration control characterized by actively reducing the vibration of the object to be vibration-proofed by generating a vibration waveform that interferes with and cancels the vibration of the object to be vibration-proofed, and applying the signal waveform to an actuator. Device.
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