||| TAGAWA LAB ||| Tokyo University of Agriculture and Technology |||

構造物への加振精度向上
日本では地震災害が多発しており土木構造物に対する被害軽減が求められている.そこで耐震強度や破壊過程の研究が行われており,振動試験は重要な役割を担っている.振動試験で求められるのは実振動を高精度に模擬することである.しかし加振する際に加振機に搭載した供試体の変更,加振中の破損,共振,多自由度加振機でのピッチング運動発生等の要因により入力波再現性が低下し,任意の加振ができない課題がある.外乱に強い制御器を使用すれば出力を目標値に近づけられるが,出力が発散しやすくなる.耐震強度実験で用いられる大型加振装置で発散すると大事故の危険性がある.
発散を防止するために実大三次元震動破壊実験施設E-defense では,外乱に強い制御器を使用しない入力補償という手法が用いられている.入力補償には加振装置と供試体,フィードバック制御器からなる系の伝達関数を特定するため複数回試加振が必要である.土層実験や塑性変形など加振中に動特性が変化する供試体への適用が不可能である.また,補償量を決定するために技術者の経験が必要になる等様々な短所が存在する.
そこで本研究では外乱考慮形IDCS 制御手法を提案し,シミュレーションによって有効性を確認することを目的とする.反力計測により加振装置を制御する研究は既に行われている.しかし本研究で用いる制御手法は以下の点において新規性がある.
1. フィードフォワード制御をベースとしているため,発散しにくい.
2. 同一の制御器で供試体動特性変化に対応できる.
3. 供試体動特性を精密に特定する必要はないため試加振が不要であり,土層実験などにも対応可能である.


制御対象  
         制御対象(加振機と建物の模型)

横方向   縦方向    回転方向
   
              (a)横方向                             (b)縦方向                                 (c)回転方向

                                               振動台の周波数応答
                                              ※0に近い程性能が良い