JPS6085165A - 構造物の振動制御装置 - Google Patents
構造物の振動制御装置Info
- Publication number
- JPS6085165A JPS6085165A JP19194383A JP19194383A JPS6085165A JP S6085165 A JPS6085165 A JP S6085165A JP 19194383 A JP19194383 A JP 19194383A JP 19194383 A JP19194383 A JP 19194383A JP S6085165 A JPS6085165 A JP S6085165A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- additional weight
- actuator
- detector
- control
- Prior art date
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- Granted
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は９例えばビル、アンテナ、原子力の制御盤な
どに代表される構造物の振動を低減する振動制御装置ｆ
関するもので、油圧、空気圧、あるいは電磁力制御によ
る外部エネルギーを利用したサーボ減衰器を提供せんと
するものである。
どに代表される構造物の振動を低減する振動制御装置ｆ
関するもので、油圧、空気圧、あるいは電磁力制御によ
る外部エネルギーを利用したサーボ減衰器を提供せんと
するものである。
従来この種の装置として第１図に示すものがあった。図
において、（１）は外力を受けて振動を生ずる構造物で
９例えばビル、アンテナ、原子力の制御盤などである。
において、（１）は外力を受けて振動を生ずる構造物で
９例えばビル、アンテナ、原子力の制御盤などである。
（２）は付加重錘駆動装置、（３）は構造物（１）の振
動を検出する振動検出器で、この例では加速度計、（４
）は振動検出器（３）からの検出信号に基づいて付加重
錘駆動装置（２）を制御する制御回路。
動を検出する振動検出器で、この例では加速度計、（４
）は振動検出器（３）からの検出信号に基づいて付加重
錘駆動装置（２）を制御する制御回路。
（５）は付加重錘駆動装置（２）の駆動電源である。
第２図は第１図に示す付加重錘駆動装置の一例を示す断
面図である。図において、 （２１１は付加重錘であシ
、構造物（１）の約１チの質量を有しているのが一般的
である。いはアクチュエータ、（至）は軸受支持台、（
財）は直動軸受、＋２５１は連結棒、■はアクチーエー
タ＠の駆動部、＠は連結棒彌と駆動部彌を結合するカッ
プリング、＠はアクチュエータ＠を装着する取付台、＠
は軸受支持台（至）および取付台■を固定する架台であ
り一１構造物（１）の床部または天井部に設置される。
面図である。図において、 （２１１は付加重錘であシ
、構造物（１）の約１チの質量を有しているのが一般的
である。いはアクチュエータ、（至）は軸受支持台、（
財）は直動軸受、＋２５１は連結棒、■はアクチーエー
タ＠の駆動部、＠は連結棒彌と駆動部彌を結合するカッ
プリング、＠はアクチュエータ＠を装着する取付台、＠
は軸受支持台（至）および取付台■を固定する架台であ
り一１構造物（１）の床部または天井部に設置される。
次に動作について第１図、第２図をもとに説明する。構
造物（１）が地震あるいは風などの外力を受けて水平方
向に振動すると、この構造物（１）の振動は振動検出器
（３）罠より電気信号として検出される。
造物（１）が地震あるいは風などの外力を受けて水平方
向に振動すると、この構造物（１）の振動は振動検出器
（３）罠より電気信号として検出される。
この電気信号を受けた制御回路（４）では、所要の撮動
変位量あるいは振動速度などに変換し、付加重錘駆動装
置（２）の駆動を制御する。
変位量あるいは振動速度などに変換し、付加重錘駆動装
置（２）の駆動を制御する。
すなわち、アクチュエータいは、制御回路（４）からの
制御信号に応じて駆動部（イ）、カップリング節。
制御信号に応じて駆動部（イ）、カップリング節。
および連結棒（ハ）を介して付加重錘（２１）を矢印で
示すよりに直線的、振動的に駆動させる。この時１作用
１反作用の法則に基づき、アクチーエータ＠で発生した
駆動力は取付台−および架台−を介して構造物（１）に
印加される。この駆動力が構造物（１）の振動に対抗す
るように、以下に説明する原理に基づいて制御回路（４
）の制御動作を設定すると、構造物（１）の振動は極度
に減衰し、振動制御装置としての機能を発揮する。
示すよりに直線的、振動的に駆動させる。この時１作用
１反作用の法則に基づき、アクチーエータ＠で発生した
駆動力は取付台−および架台−を介して構造物（１）に
印加される。この駆動力が構造物（１）の振動に対抗す
るように、以下に説明する原理に基づいて制御回路（４
）の制御動作を設定すると、構造物（１）の振動は極度
に減衰し、振動制御装置としての機能を発揮する。
す４セち、この装置の振動低減原理は構造物（１）Ｋ強
制力（外力）と制御力とが作用したとき９ｍを構造物（
１）のモード質量、Ｃを減衰係数、ｋを構造物（１）の
バネ定数、Ｆを外力、Ｕを制御力、Ｘを構造物−（１）
の変位として成立する運動方程式ｍ’ｘ＋ｃｘ ＋にに
＝Ｆ−Ｕを前提とする。
制力（外力）と制御力とが作用したとき９ｍを構造物（
１）のモード質量、Ｃを減衰係数、ｋを構造物（１）の
バネ定数、Ｆを外力、Ｕを制御力、Ｘを構造物−（１）
の変位として成立する運動方程式ｍ’ｘ＋ｃｘ ＋にに
＝Ｆ−Ｕを前提とする。
ここで９例えば構造物（１）の振動加速度讐を検知して
これを速度に、変位Ｘの信号に変換した後これらの値を
上記運動方程式に適用することにより外力Ｆを減衰させ
ることのできる最適な制御力Ｕ（すなわち、構造物（１
）の振動速度に比例する制御力）を得ている（詳しくは
、特願昭５７−４１０９４号出願「振動制御装置」に記
載）。
これを速度に、変位Ｘの信号に変換した後これらの値を
上記運動方程式に適用することにより外力Ｆを減衰させ
ることのできる最適な制御力Ｕ（すなわち、構造物（１
）の振動速度に比例する制御力）を得ている（詳しくは
、特願昭５７−４１０９４号出願「振動制御装置」に記
載）。
従来の振動制御装置は以上のように構成されているので
、構造物（１）に装着する振動検出器（３）は。
、構造物（１）に装着する振動検出器（３）は。
その取付場所によっては局部的な衝撃外乱によって、取
付部材には局部的な弾性振動が励起される場合もアシ、
状況によってはこの局部的弾性振動を検出することにな
り、この信号によって付加重錘駆動装置（２）は駆動さ
れることになる。このような取付部材あるいは床の局部
的な弾性振動は構造物振動系の固有振動とは本質的に異
なるものであり、振動制御装置の制振の対象とする振動
ではない。したがって、振動検出器（３）の取付場所で
の取付部材の局部的弾性振動が大きなレベルとなシ卓越
すると、構造物１１１ Ｋ対しては制振対象とする振動
以外の制振力を印加する結果となシ９割振性能の低下を
招くばかりか、装置の信頼性に問題を生ずるという欠点
があった。
付部材には局部的な弾性振動が励起される場合もアシ、
状況によってはこの局部的弾性振動を検出することにな
り、この信号によって付加重錘駆動装置（２）は駆動さ
れることになる。このような取付部材あるいは床の局部
的な弾性振動は構造物振動系の固有振動とは本質的に異
なるものであり、振動制御装置の制振の対象とする振動
ではない。したがって、振動検出器（３）の取付場所で
の取付部材の局部的弾性振動が大きなレベルとなシ卓越
すると、構造物１１１ Ｋ対しては制振対象とする振動
以外の制振力を印加する結果となシ９割振性能の低下を
招くばかりか、装置の信頼性に問題を生ずるという欠点
があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めＫなされたもので、構造物振動系の固有振動数に基づ
く信号を通す帯域フィルタを振動検出器から付加重錘駆
動装置の間に接続し、ノイズを取除くようＫすることＫ
よシ、上記撮動検出器の取付場所での局部的弾性振動の
影響を除去し。
めＫなされたもので、構造物振動系の固有振動数に基づ
く信号を通す帯域フィルタを振動検出器から付加重錘駆
動装置の間に接続し、ノイズを取除くようＫすることＫ
よシ、上記撮動検出器の取付場所での局部的弾性振動の
影響を除去し。
高信頼性を有するような振動制御装置を提供することを
目的としている。
目的としている。
（発明の実施例）
以下、この発明の一実施例を図をもとに説明する。第３
図はこの発明の一実施例による振動検出装置を示す構成
図、第４図はこの発明の一実施例に係わる制御システム
を示す構成図である。図において、（６）は振動検出器
（３）と制御回路（４）との間に設けられ、構造物振動
系の固有振動数に基づく信号を通す帯域フィルタである
。帯域フィルタ（６）のフィルタ範囲は、構造物振動系
の固有振動数の前後１０チぐらいに設定するのが好まし
く１例えば構造物振動系の固有振動数が２Ｈｚである場
合のフィルタ範囲は１．８〜２．２ Ｈｚとすればよい
。
図はこの発明の一実施例による振動検出装置を示す構成
図、第４図はこの発明の一実施例に係わる制御システム
を示す構成図である。図において、（６）は振動検出器
（３）と制御回路（４）との間に設けられ、構造物振動
系の固有振動数に基づく信号を通す帯域フィルタである
。帯域フィルタ（６）のフィルタ範囲は、構造物振動系
の固有振動数の前後１０チぐらいに設定するのが好まし
く１例えば構造物振動系の固有振動数が２Ｈｚである場
合のフィルタ範囲は１．８〜２．２ Ｈｚとすればよい
。
このように構成された振動制御装置においては。
振動検出器（３）を装着する構造物（１）の取付部材が
。
。
突発的な外乱によって局部的な弾性振動を生じ。
この弾性振動成分が構造物全体の振動成分より卓越して
も、帯域フィルタ（６）Ｋよって振動制御の対象となる
構造物振動系の固有振動成分の大きさのみを抽出するこ
とができるので、固有振動成分に応じた信号が制御回路
（４）Ｋ伝送され、付加重錘駆動装置（２）を駆動する
ことＫなる。よって、構造物（１１Ｋ ｆｉその固有振
動に応じた制振力が付与され。
も、帯域フィルタ（６）Ｋよって振動制御の対象となる
構造物振動系の固有振動成分の大きさのみを抽出するこ
とができるので、固有振動成分に応じた信号が制御回路
（４）Ｋ伝送され、付加重錘駆動装置（２）を駆動する
ことＫなる。よって、構造物（１１Ｋ ｆｉその固有振
動に応じた制振力が付与され。
構造物（１）の振動は効果的に低減する。
なお、上記実施例では帯域フィルタ（６）を振動検出器
（３）と制御回路（４）との間に設けた場合について説
明したが、制御回路（４）と付加重錘駆動装置（２）の
駆動電源（５）との間に設けてもよく、この場合のフィ
ルタ範囲は９例えば構造物振動系の固有撮動数の前後１
０チに基づく制御信号のみが通過できるように設定する
とよい。
（３）と制御回路（４）との間に設けた場合について説
明したが、制御回路（４）と付加重錘駆動装置（２）の
駆動電源（５）との間に設けてもよく、この場合のフィ
ルタ範囲は９例えば構造物振動系の固有撮動数の前後１
０チに基づく制御信号のみが通過できるように設定する
とよい。
また、上記実施例では動電型アクチュエータ＠を用いた
振動制御装置にこの発明を適用した場合について説明し
たが、油圧型アクチュエータや空気圧型アクチュエータ
を用いた振動制御装置にこの発明を適用してもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。
振動制御装置にこの発明を適用した場合について説明し
たが、油圧型アクチュエータや空気圧型アクチュエータ
を用いた振動制御装置にこの発明を適用してもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、構造物振動系の固有
撮動数に基づく信号を通す帯域フィルタを振動検出器か
ら付加重錘駆動装置の間に接続し。
撮動数に基づく信号を通す帯域フィルタを振動検出器か
ら付加重錘駆動装置の間に接続し。
ノイズを取除くようにしたので、上記振動検出器の取付
場所での局部的弾性振動の影響が除去でき。
場所での局部的弾性振動の影響が除去でき。
高信頼性を有するような振動制御装置が得られる
第１図は従来の振動制御装置を示す構成図、第２図は第
１図の付加重錘駆動装置の構成を示す断面図、第３図は
この発明の一実施例による振動制御装置を示す構成図、
第４図はこの発明の一実施例に係わる制御システムを示
す構成図である。 図において、（１）は構造物、（２）は付加重錘駆動装
置、（３）は振動検出器、（４）は制御回路、（６）は
帯域フィルタ、 ｔ２１＋は付加重錘、＠はアクチェエ
ータである。 なお１図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人大岩増雄
１図の付加重錘駆動装置の構成を示す断面図、第３図は
この発明の一実施例による振動制御装置を示す構成図、
第４図はこの発明の一実施例に係わる制御システムを示
す構成図である。 図において、（１）は構造物、（２）は付加重錘駆動装
置、（３）は振動検出器、（４）は制御回路、（６）は
帯域フィルタ、 ｔ２１＋は付加重錘、＠はアクチェエ
ータである。 なお１図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人大岩増雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 外力を受けて振動を生ずる構造物に設置され。 アクチュエータとこのアクチュエータの駆動部に装着さ
れた付加重錘を有する付加重錘駆動装置。 構造物の振動を検出する振動検出器、およびこの振動検
出器からの検出信号に基づいて上記アクチュエータを駆
動し、上記付加重錘を直線的に動かす制御回路を備える
ものにおいて、構造物振動系の固有振動数に基づく信号
を通す帯域フィルタを上記振動検出器から上記付加重錘
駆動装置の間に接続し、ノイズを取除くようＫしたこと
を特徴とする構造物の振動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19194383A JPS6085165A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 構造物の振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19194383A JPS6085165A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 構造物の振動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085165A true JPS6085165A (ja) | 1985-05-14 |
| JPH0444061B2 JPH0444061B2 (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=16283034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19194383A Granted JPS6085165A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 構造物の振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6085165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3929984B4 (de) * | 1988-10-06 | 2004-07-29 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Schwingungsdämpfersystem |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP19194383A patent/JPS6085165A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3929984B4 (de) * | 1988-10-06 | 2004-07-29 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Schwingungsdämpfersystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0444061B2 (ja) | 1992-07-20 |
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