JPS61290252A - 振動制御装置 - Google Patents
振動制御装置Info
- Publication number
- JPS61290252A JPS61290252A JP13121585A JP13121585A JPS61290252A JP S61290252 A JPS61290252 A JP S61290252A JP 13121585 A JP13121585 A JP 13121585A JP 13121585 A JP13121585 A JP 13121585A JP S61290252 A JPS61290252 A JP S61290252A
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- JP
- Japan
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- vibration
- vibrating body
- control device
- actuator
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は９例えば高架道路等の構造物の振動を低減す
る振動制御装置、特にその外力中の帯域外のノイズの防
止に関するものである。
る振動制御装置、特にその外力中の帯域外のノイズの防
止に関するものである。
（従来の技術〕
−股に振動体に生じる振動を低減するのに。
マスダンパが用いられている。第４図はその一例を示し
たもので図において（１）は可動質量で。
たもので図において（１）は可動質量で。
バネ（２１とアクチュエータ（３）を介して振動体（４
）に可動自在処取り付けられている。（５）は加速度計
で、制御器（６）の積分器（７）により振動体（４）の
振動速度を検出し、電力増巾器（８）によりアクチュエ
ータ（３）に振動速度に比例した逆向きの制御力を発生
させている。（９）は固定コアで、可動コア＋１１とと
もにアクチーエータ（３）を構成する。
）に可動自在処取り付けられている。（５）は加速度計
で、制御器（６）の積分器（７）により振動体（４）の
振動速度を検出し、電力増巾器（８）によりアクチュエ
ータ（３）に振動速度に比例した逆向きの制御力を発生
させている。（９）は固定コアで、可動コア＋１１とと
もにアクチーエータ（３）を構成する。
第５図はマスダンパの動作を説明するモデル図でｌ Ｍ
ｌは振動体（１１の質量Ｉ Ｋｒはバネ定数ｅｃ６は減
衰定数であり２Ｍ、は可動質量（１）の質ｔ、に、はマ
スダンパのバネ（２）のバネ定数である。ここでＸ、ｆ
ｔ振動体（４）の変位、Ｘｔを可動質量（１１の変位に
とると運動方程式は以下のようになる。
ｌは振動体（１１の質量Ｉ Ｋｒはバネ定数ｅｃ６は減
衰定数であり２Ｍ、は可動質量（１）の質ｔ、に、はマ
スダンパのバネ（２）のバネ定数である。ここでＸ、ｆ
ｔ振動体（４）の変位、Ｘｔを可動質量（１１の変位に
とると運動方程式は以下のようになる。
ＭＩ Ｘｓ ＋ Ｃ，＋ｌ Ｘｓ ＋ Ｋｒ Ｌ
＋ Ｋｍ （Ｘｔ Ｘｓ １＝Ｆ−Ｖ
・・・・・・・・−・・−・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（１１Ｍｔ Ｌ ＋ Ｋ
ｔ ＩＸ＊ ＸＩ） ＝Ｖ・−・・・−・・・・・−
・・・（２）従来のマスダンパでは、振動体（４１の振
動速度Ｘ１に比例した制御力Ｖを、ゲイン定数をＣｍと
すると次のような形で発生させている。
＋ Ｋｍ （Ｘｔ Ｘｓ １＝Ｆ−Ｖ
・・・・・・・・−・・−・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（１１Ｍｔ Ｌ ＋ Ｋ
ｔ ＩＸ＊ ＸＩ） ＝Ｖ・−・・・−・・・・・−
・・・（２）従来のマスダンパでは、振動体（４１の振
動速度Ｘ１に比例した制御力Ｖを、ゲイン定数をＣｍと
すると次のような形で発生させている。
ｖ＝ＣｍＸｌ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）’Ｍｘ Ｘ
ｓ ＋ Ｉ Ｃｏ ＋Ｃｍ ） Ｘｉ ＋に＋ ＸＩ＋
Ｋｔ （Ｘ＋−Ｘ、）＝Ｆ ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（４）式（４）より従来のマスダンパでは制御音
かけることにより、振動体（４）の見かけの減衰ｔ、Ｃ
０から（Ｃｏ＋０ｍ）に増加させることによシ有効な振
動低減効果を得ていることがわかる。
・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）’Ｍｘ Ｘ
ｓ ＋ Ｉ Ｃｏ ＋Ｃｍ ） Ｘｉ ＋に＋ ＸＩ＋
Ｋｔ （Ｘ＋−Ｘ、）＝Ｆ ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（４）式（４）より従来のマスダンパでは制御音
かけることにより、振動体（４）の見かけの減衰ｔ、Ｃ
０から（Ｃｏ＋０ｍ）に増加させることによシ有効な振
動低減効果を得ていることがわかる。
マスダンパで制御しようとする振動体の動きが正弦波に
近いものと考えると式（３）は１次式のように書くこと
ができる。
近いものと考えると式（３）は１次式のように書くこと
ができる。
Ｖ＝Ｃｍ−Ｗ−Ｘ！・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（５）式（５）より、高い周波
数（Ｗが大きい）では振動体の変位ＸＩが同程度とする
とＷのためによシ大きな制御力を必要とすることがわか
る。
・・・・・・・・・・・（５）式（５）より、高い周波
数（Ｗが大きい）では振動体の変位ＸＩが同程度とする
とＷのためによシ大きな制御力を必要とすることがわか
る。
特に制御対象が高架道路等の複雑な構造物の場合、高い
周波数にまで数多くの固有振動数を持つことが多いが、
これらの高周波の振動では、局部的な振動となることが
多く道路の継目の影響などによシこれらが励起された場
合にはかなυ大きな振動レベルとなり、マスダンパのア
クチュエータを飽和させてしまうという問題点があった
。
周波数にまで数多くの固有振動数を持つことが多いが、
これらの高周波の振動では、局部的な振動となることが
多く道路の継目の影響などによシこれらが励起された場
合にはかなυ大きな振動レベルとなり、マスダンパのア
クチュエータを飽和させてしまうという問題点があった
。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、振動制御を必要としない高周波の局部振動による
外力が存在する場合にも。
ので、振動制御を必要としない高周波の局部振動による
外力が存在する場合にも。
アクチェエータの制御力を飽和させず、必要な周波数域
で有効な振動低減を行なう振動制御装置を得ることを目
的としている。
で有効な振動低減を行なう振動制御装置を得ることを目
的としている。
この発明に係わる振動制御装置は、制御器の中にあらか
じめ設定した周波数より高い周波数成分を遮断する低域
通過フィルタを設けて、振動体の振動速度のうち高域を
遮断した信号に比例し九制御力をアクチュエータに発生
させるようにしたものである。
じめ設定した周波数より高い周波数成分を遮断する低域
通過フィルタを設けて、振動体の振動速度のうち高域を
遮断した信号に比例し九制御力をアクチュエータに発生
させるようにしたものである。
この発明においては、低域通過フィルタが振動体の振動
速度のうち不要な高い周波数成分を遮断してしまうので
、これらの高い周波数における振動レベルの大キなノイ
ズによりアクチュエータの制御力が飽和してしまうこと
が防止される。
速度のうち不要な高い周波数成分を遮断してしまうので
、これらの高い周波数における振動レベルの大キなノイ
ズによりアクチュエータの制御力が飽和してしまうこと
が防止される。
第１図はこの発明の一実施例を示す図であ夛、（１１〜
σＧは上記従来装置と全く同一である。αυは制御器（
６）に設けられた低域通過フィルタであって１例えば下
記のような周波数特性を持つフィルタで実現できる。
σＧは上記従来装置と全く同一である。αυは制御器（
６）に設けられた低域通過フィルタであって１例えば下
記のような周波数特性を持つフィルタで実現できる。
ＧＩＳ）＝百十歳・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（６）第２図は式（６）で表わされるフ
ィルタのゲイン特性を示したもので、カットオフ周波数
をｗｏにあらかじめ設定しておけば、この１０倍の周波
数ではゲインがおよそ１／１０ （−２０ｄＢｌ とな
ることがわかる。
・・・・・・・（６）第２図は式（６）で表わされるフ
ィルタのゲイン特性を示したもので、カットオフ周波数
をｗｏにあらかじめ設定しておけば、この１０倍の周波
数ではゲインがおよそ１／１０ （−２０ｄＢｌ とな
ることがわかる。
したがって第１図のように構成された振動制御装置では
、加速度計（５）で検知した振動体（４）の振動加速度
の中に高い周波数でのレベルの大きなノイズが含捷れて
いても、その周波数が９フイルタのカットオフ周波数Ｗ
０より１０倍程度太きければ、制御力としてはフィルタ
使用前の約１／１０となシ結局この周波数成分が制御力
に与える影響を無視しうるものとすることができる第３
図はこの発明の他の実施例に係わるもので、第２図に示
したフィルタを複数個直列に用いてさらに急しゅんな高
域遮断特性を持つようにしたフィルタのゲイン％性であ
る。このような低域通過フィルタは例えば下記の伝達関
数を持つフィルタで実現できる。
、加速度計（５）で検知した振動体（４）の振動加速度
の中に高い周波数でのレベルの大きなノイズが含捷れて
いても、その周波数が９フイルタのカットオフ周波数Ｗ
０より１０倍程度太きければ、制御力としてはフィルタ
使用前の約１／１０となシ結局この周波数成分が制御力
に与える影響を無視しうるものとすることができる第３
図はこの発明の他の実施例に係わるもので、第２図に示
したフィルタを複数個直列に用いてさらに急しゅんな高
域遮断特性を持つようにしたフィルタのゲイン％性であ
る。このような低域通過フィルタは例えば下記の伝達関
数を持つフィルタで実現できる。
Ｇ （８１・＝、是＜−」ニー）・・・・・・・・・・
・・＋７＋１−ｉ １ ＋ Ｓ／Ｗｉ このようなフィルタを用いれば、高い周波数でのレベル
の大きなノイズが制御力に与える影響をより小さくでき
ることは明らかである。
・・＋７＋１−ｉ １ ＋ Ｓ／Ｗｉ このようなフィルタを用いれば、高い周波数でのレベル
の大きなノイズが制御力に与える影響をより小さくでき
ることは明らかである。
この発明は以上説明したとおり、制御器の中に低域通過
フィルタ全周いるという非常に実現しやすい方法によシ
、外力の中に含まれる高い周波数でのノイズにより振動
制御器のアクチュエータにおける制御力の飽和を有効に
抑制し。
フィルタ全周いるという非常に実現しやすい方法によシ
、外力の中に含まれる高い周波数でのノイズにより振動
制御器のアクチュエータにおける制御力の飽和を有効に
抑制し。
振動制御装置のハードウェアを経済的なものにするとい
う効果がある。
う効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は低域通
過フィルタのゲイン特性を示す図。 第３図は他の低域通過フィルタのゲイン特性を示す図、
第４図は従来の振動制御装置を示す図、第５図は振動制
御装置の原理を示す図である図において＋１１は可動質
量、（２１はバネ、（３）はアクチュエータ、（４）は
振動体、（５）は加速度計、（６）は制御器である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
過フィルタのゲイン特性を示す図。 第３図は他の低域通過フィルタのゲイン特性を示す図、
第４図は従来の振動制御装置を示す図、第５図は振動制
御装置の原理を示す図である図において＋１１は可動質
量、（２１はバネ、（３）はアクチュエータ、（４）は
振動体、（５）は加速度計、（６）は制御器である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 外力を受けて振動する振動体の振動を検出する振動検出
手段と、上記振動体の振動方向に往複動する可動質量と
、上記振動体に固定され上記可動質量を駆動するアクチ
ュエータと、上記振動検出手段により検出された振動体
の振動速度のうちあらかじめ設定した周波数より低い周
波数の成分だけを通過させた信号に比例した制御力を出
力できるよう上記アクチュエータを制御する制御器とを
備え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 |
|---|---|---|---|
| JP13121585A JPS61290252A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13121585A JPS61290252A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 振動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61290252A true JPS61290252A (ja) | 1986-12-20 |
Family
ID=15052726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13121585A Pending JPS61290252A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61290252A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1947366A1 (fr) * | 2007-01-22 | 2008-07-23 | Commissariat A L'energie Atomique | Système limitant la transmission des vibrations mécanique par filtrage fréquentiel |
| JP2011074594A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Ihi Infrastructure Systems Co Ltd | 制振装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872745A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 回転軸系捩り振動監視装置 |
| JPS58217838A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 防振装置 |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP13121585A patent/JPS61290252A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872745A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 回転軸系捩り振動監視装置 |
| JPS58217838A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 防振装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1947366A1 (fr) * | 2007-01-22 | 2008-07-23 | Commissariat A L'energie Atomique | Système limitant la transmission des vibrations mécanique par filtrage fréquentiel |
| FR2911651A1 (fr) * | 2007-01-22 | 2008-07-25 | Commissariat Energie Atomique | Systeme limitant la transmission des vibrations mecaniques par filtrage frequentiel. |
| US7942251B2 (en) | 2007-01-22 | 2011-05-17 | Commissariat A L'energie Atomique | System limiting the transmission of mechanical vibrations by frequency filtering |
| JP2011074594A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Ihi Infrastructure Systems Co Ltd | 制振装置 |
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