JPH0431607Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0431607Y2 JPH0431607Y2 JP15056882U JP15056882U JPH0431607Y2 JP H0431607 Y2 JPH0431607 Y2 JP H0431607Y2 JP 15056882 U JP15056882 U JP 15056882U JP 15056882 U JP15056882 U JP 15056882U JP H0431607 Y2 JPH0431607 Y2 JP H0431607Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- external force
- vibration
- rotary table
- maximum external
- vibrating body
- Prior art date
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- Expired
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は建造物等の振動体の振動を可動質量
部材の運動によつて制御する振動制御装置に関す
るものである。
部材の運動によつて制御する振動制御装置に関す
るものである。
さて第１図に示すような建造物等の振動体１に
は振動対策の一つとして第２図に示すマスダンパ
の原理を用いた防振装置が近年用いられつゝあ
る。このマスダンパは、振動体１にばね２、アク
チユエータ３を介して可動質部材４を取付け、振
動体１の振動量に対応した制御力をアクチユエー
タ３から可動質量４に与え、可動質量部材４を往
復運動させその反力を用いて振動体１の振動を減
衰させるもので、次のような運動方程式でその動
作が表わされる。
は振動対策の一つとして第２図に示すマスダンパ
の原理を用いた防振装置が近年用いられつゝあ
る。このマスダンパは、振動体１にばね２、アク
チユエータ３を介して可動質部材４を取付け、振
動体１の振動量に対応した制御力をアクチユエー
タ３から可動質量４に与え、可動質量部材４を往
復運動させその反力を用いて振動体１の振動を減
衰させるもので、次のような運動方程式でその動
作が表わされる。
Msα…s＋Csα〓s＋Ksαs＋Kd（αs−αd）＝Fα−Fc
……(1) Mdαd＋Kd（ad−as）＝Fc ……(2) なお、上式中Msは振動体１の質量、αsは振動
体１の変位、Csは振動体１の減衰定数、Ksは振
動体１のばね定数、Kdはばね２のばね定数、Md
は可動質量部材４の質量、αdは可動質量部材４
の変位、Faは外力、Fcは制御力である。
……(1) Mdαd＋Kd（ad−as）＝Fc ……(2) なお、上式中Msは振動体１の質量、αsは振動
体１の変位、Csは振動体１の減衰定数、Ksは振
動体１のばね定数、Kdはばね２のばね定数、Md
は可動質量部材４の質量、αdは可動質量部材４
の変位、Faは外力、Fcは制御力である。
上記のように、従来の振動制御装置は、振動体
１の振動速度α〓sに比例した制御力Fc＝Cm.α〓s
（こゝでCmはゲイン定数）をアクチユエー３に
発生させて、可動質量部材４を振動体１の振動を
止める向きに運動させ制振させていたが、ビル等
の建造物の振動は車両走行等によるものから地震
やパイルに地中への打込み等に至るまでのその発
生方向は千差万別であるために、第３図に示すご
とく直交する２軸方向に個別に振動制御装置を設
けて各軸方向の分力を制振することにより、その
目的を果して来た。なお第３図では便宜上、振動
体１、ばね２、アクチユエータ３、可動質量部材
４の１軸分もしくは２軸分のみを図示し、２軸そ
れぞれの運動を識別するために関連機器にはＸ，
Ｙの添字を付してある。しかしながら振動制御装
置を各軸個別に設けているために、各軸毎に取付
スペースを要するので建造物等の利用効率が悪く
なる上に、重量比率の高い可動質量部材が倍加す
るため、振動制御装置支持のための建造物補強コ
ストも高くなるなどの欠点があつた。
１の振動速度α〓sに比例した制御力Fc＝Cm.α〓s
（こゝでCmはゲイン定数）をアクチユエー３に
発生させて、可動質量部材４を振動体１の振動を
止める向きに運動させ制振させていたが、ビル等
の建造物の振動は車両走行等によるものから地震
やパイルに地中への打込み等に至るまでのその発
生方向は千差万別であるために、第３図に示すご
とく直交する２軸方向に個別に振動制御装置を設
けて各軸方向の分力を制振することにより、その
目的を果して来た。なお第３図では便宜上、振動
体１、ばね２、アクチユエータ３、可動質量部材
４の１軸分もしくは２軸分のみを図示し、２軸そ
れぞれの運動を識別するために関連機器にはＸ，
Ｙの添字を付してある。しかしながら振動制御装
置を各軸個別に設けているために、各軸毎に取付
スペースを要するので建造物等の利用効率が悪く
なる上に、重量比率の高い可動質量部材が倍加す
るため、振動制御装置支持のための建造物補強コ
ストも高くなるなどの欠点があつた。
この考案はこれらの欠点を解消するためになさ
れたもので、１軸の振動制御装置のうちで主構成
要素であるアクチユエータ３ならびに可動質量部
材４などの関連機器を制振にとつてもつとも有効
な方向にサーボ機構により追従させることによ
り、スペース効率が高くかつ装置支持も比較的容
易でかつ１軸でありながら実質的には２軸として
機能する振動制御装置を提供することを目的とし
たものである。
れたもので、１軸の振動制御装置のうちで主構成
要素であるアクチユエータ３ならびに可動質量部
材４などの関連機器を制振にとつてもつとも有効
な方向にサーボ機構により追従させることによ
り、スペース効率が高くかつ装置支持も比較的容
易でかつ１軸でありながら実質的には２軸として
機能する振動制御装置を提供することを目的とし
たものである。
以下図面に従つてこの考案の一実施例を詳述す
る。第４図はこの考案になる２軸制振の振動制御
装置を示す図であり、第５図は第４図を上方から
みた詳細図である。
る。第４図はこの考案になる２軸制振の振動制御
装置を示す図であり、第５図は第４図を上方から
みた詳細図である。
なおＸ，Ｙ両方向の運動の識別を要する関連機
器には、Ｘ，Ｙの添字を付してある。なお第４図
上では、一部の関連機器を便宜上省略した。
器には、Ｘ，Ｙの添字を付してある。なお第４図
上では、一部の関連機器を便宜上省略した。
第４図および第５図において３は可動コア５と
支持コア６よりなるアクチユエータで可動コア６
の先端には可動質量部材４が固定されており、支
持コア６は振動体１上の水平面内に回転自在でか
つ振動体１上に保持されサーボ機構７により旋回
歯車８を介して駆動される回転台９上に固定され
ている。可動質量部材４はばね２によつて回転台
８と連結しており、可動コア５の往復動にしたが
つて回転台９上を往復をするようになつている。
支持コア６よりなるアクチユエータで可動コア６
の先端には可動質量部材４が固定されており、支
持コア６は振動体１上の水平面内に回転自在でか
つ振動体１上に保持されサーボ機構７により旋回
歯車８を介して駆動される回転台９上に固定され
ている。可動質量部材４はばね２によつて回転台
８と連結しており、可動コア５の往復動にしたが
つて回転台９上を往復をするようになつている。
10Xおよび10Yは振動体１に発生するＸ軸およ
びＹ軸方向の振動をそれぞれ検出する加速度計、
１１および１２は上記２軸の振動加速度信号を受
けて最大外力方向θ＝tan-1（FY／FX）とその方
向に対する最大外力レベル√X 2＋Y 2とをそれぞ
れ算出する最大外力方向検出器および最大外力レ
ベル検出器である。最大外力方向検出器１１の出
力はサーボ増巾器１３に印加され、回転台９の回
転角度を検出する角度検出器１４の検出信号と比
較后に、その差分だけが増巾されてサーボ機構７
の駆動モータ１５に加えられる。駆動モータ１５
の回転にともない。ピニオン１６ならびにこれに
噛み合う旋回歯車８を介して回転台９が駆動さ
れ、同時に角度検出器１４は回転台９の回転角に
対応した角度だけ回転するようになつている。
びＹ軸方向の振動をそれぞれ検出する加速度計、
１１および１２は上記２軸の振動加速度信号を受
けて最大外力方向θ＝tan-1（FY／FX）とその方
向に対する最大外力レベル√X 2＋Y 2とをそれぞ
れ算出する最大外力方向検出器および最大外力レ
ベル検出器である。最大外力方向検出器１１の出
力はサーボ増巾器１３に印加され、回転台９の回
転角度を検出する角度検出器１４の検出信号と比
較后に、その差分だけが増巾されてサーボ機構７
の駆動モータ１５に加えられる。駆動モータ１５
の回転にともない。ピニオン１６ならびにこれに
噛み合う旋回歯車８を介して回転台９が駆動さ
れ、同時に角度検出器１４は回転台９の回転角に
対応した角度だけ回転するようになつている。
１７は最大外力レベル検出器１２の出力を受け
て増巾しアクチユエータ３に指令を出す制御器で
ある。
て増巾しアクチユエータ３に指令を出す制御器で
ある。
以上のような構成からなるこの考案の振動制御
装置は、加速度計10Xおよび10Yにより各軸毎の
加速度を検出し、それぞれに対応した信号を最大
外力方向検出器１１と最大外力レベル検出器１２
とに送る。サーボ機構７では、サーボ増巾器１３
が最大外力方向検出器１１ならびに角度検出器１
４の各々の出力の差を増巾して、両信号の値が一
致するまで駆動モータ１５・ピニオン１６および
旋回歯車８を介して回転台９を駆動するので、振
動制御方向が最大外力方向に一致する。一方最大
外力レベル検出器１２の出力は制御器１７に送ら
れる。制御器１７は上記最大外力レベル検出器１
２の出力を受けて振動体１の振動速度に比例した
制御力を振動体１に発生させるように上記アクチ
ユエータを制御する。アクチユエータ３は可動質
量部材４と振動体１との間に振動速度に比例した
制御力を発生し、可動質量部材４を振動体１の振
動を止める方向に振動させて制振をおこなう。
装置は、加速度計10Xおよび10Yにより各軸毎の
加速度を検出し、それぞれに対応した信号を最大
外力方向検出器１１と最大外力レベル検出器１２
とに送る。サーボ機構７では、サーボ増巾器１３
が最大外力方向検出器１１ならびに角度検出器１
４の各々の出力の差を増巾して、両信号の値が一
致するまで駆動モータ１５・ピニオン１６および
旋回歯車８を介して回転台９を駆動するので、振
動制御方向が最大外力方向に一致する。一方最大
外力レベル検出器１２の出力は制御器１７に送ら
れる。制御器１７は上記最大外力レベル検出器１
２の出力を受けて振動体１の振動速度に比例した
制御力を振動体１に発生させるように上記アクチ
ユエータを制御する。アクチユエータ３は可動質
量部材４と振動体１との間に振動速度に比例した
制御力を発生し、可動質量部材４を振動体１の振
動を止める方向に振動させて制振をおこなう。
このようにこの考案の振動制御装置は、１軸の
振動制御機能を制振にとつてもつとも有効な方向
に向けつゝ所定の制御力を印加しうるので実質的
には２軸の振動制御装置と同等の機能を有する。
また１つの可動質量部材のみを用いているので、
スペース効率が高く装置支持も比較的容易である
という特徴をもつ。
振動制御機能を制振にとつてもつとも有効な方向
に向けつゝ所定の制御力を印加しうるので実質的
には２軸の振動制御装置と同等の機能を有する。
また１つの可動質量部材のみを用いているので、
スペース効率が高く装置支持も比較的容易である
という特徴をもつ。
なお以上の説明では、最大外力レベル算出にあ
たり振動体に装着されたＸ軸ならびにＹ軸方向の
振動を検出する２つの加速度計の検出信号を最大
外力レベル検出器に印加して算出することゝした
が、回転台上に可動質量の往復動方向に合せて設
備した１つの加速度計の検出信号によつても同様
の最大外力レベルが得られることはいうまでもな
い。
たり振動体に装着されたＸ軸ならびにＹ軸方向の
振動を検出する２つの加速度計の検出信号を最大
外力レベル検出器に印加して算出することゝした
が、回転台上に可動質量の往復動方向に合せて設
備した１つの加速度計の検出信号によつても同様
の最大外力レベルが得られることはいうまでもな
い。
第１図は建造物等の振動状態を示す図、第２図
は一般のマスダンパの振動モデル図、第３図は従
来のマスダンパによる水平面内任意方向の制振を
示す図、第４図はこの考案による実施例を示す
図、第５図は第４図を上部からみた詳細図であ
る。 図中１は振動体、３はアクチユエータ、４は可
動質量部材、７はサーボ機構、９は回転台、１０
は加速度計、１７は制御器である。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
は一般のマスダンパの振動モデル図、第３図は従
来のマスダンパによる水平面内任意方向の制振を
示す図、第４図はこの考案による実施例を示す
図、第５図は第４図を上部からみた詳細図であ
る。 図中１は振動体、３はアクチユエータ、４は可
動質量部材、７はサーボ機構、９は回転台、１０
は加速度計、１７は制御器である。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 外力を受けて振動する振動体に生ずる少なくと
も二軸方向の加速度を検知する振動検出手段と、
上記振動体上に設けられ、サーボ機構の駆動モー
タにより駆動される回転台と、上記回転台上に固
定されたアクチユエータと、一端が上記アクチユ
エータの可動部に結合され、他端がばねを介して
上記回転台に結合され、上記回転台上を往復動す
る可動質量部材と、上記振動検出手段により検出
された二軸方向の加速度信号を受けて最大外力方
向とその方向に対する最大外力レベルとをそれぞ
れ算出する最大外力方向検出器および最大外力レ
ベル検出器と、上記回転台の回転角度を検出する
角度検出器と、上記最大外力方向検出器の出力と
上記角度検出器の出力とを比較し、両者の値が一
致するように上記駆動モータを駆動制御するサー
ボ増幅器と、上記最大外力レベル検出器の出力を
受けて振動体の振動速度に比例した制御力を振動
体に発生させるように上記アクチユエータを制御
する制御器とを具備したことを特徴とする振動制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15056882U JPS5954238U (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15056882U JPS5954238U (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 振動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5954238U JPS5954238U (ja) | 1984-04-09 |
| JPH0431607Y2 true JPH0431607Y2 (ja) | 1992-07-29 |
Family
ID=30333911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15056882U Granted JPS5954238U (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5954238U (ja) |
-
1982
- 1982-10-04 JP JP15056882U patent/JPS5954238U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5954238U (ja) | 1984-04-09 |
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