ファジイ最適制御による建築構造物の知的アクティブ制御に関する実験的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555646
• Section: 試験
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 河村 廣 神戸大学, 工学部, 教授 (70031119)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯場 正紀 建設省建築研究所, 第3研究部, 主任研究員 ; 藤谷 秀雄 建設省建築研究所, 第3研究部, 主任研究員 ; 谷 明勲 神戸大学, 工学部, 助教授 (50155199)
• Keywords: 知的制御 / ファジィ最適制御 / 予測制御 / 適応制御 / アクティブ制御実験 / アクティブマスドライバー / ニューラルネットワーク

Research Abstract

本年度は、昨年度実施した供試体、AMD装置の基礎的データを基に、ファジィ最適アクティブ制御実験を行う際に必要となる基礎的技術を確立することを目的として、以下の基礎的検討を、神戸大学と建設省建築研究所が協力して実施した。まず、1層供試体について非制御実験を実施し、ディジタルシミュレーション結果との比較を行った。この結果、本システムで用いている振動台は、規模が小さいため、供試体の重量が重くなるにつれて、供試体の振動整性状が振動台に波及し、1質点系構造の場合でも、全体として2質点系としたシミュレーションが必要となることが明らかとなった。さらに、制御を実施した場合でも同様の効果により、実験で得られた結果から制御効果を分離することが困難で、本システムで非制御実験を実施できるシステムの構築が必要となった。また、昨年度AMD装置として導入したアクチュエータは、制御通信プロトコルの制約から、0.2秒程度に一回の制御力しか投入できず、また、制御力を加速度として投入する形式ののため、大きい制御効果が期待できない。このため、AMD装置に関しても、作動間隔を高速にする改良が必要となった。ファジイ最適制御のシステムソフトに関しては、3台のコンピュータを並列的に作動させるシステムは完成してるが、ソフト的制約から、3台目のコンピュータとの通信速度が低下しており、制御効果が小さくなる可能性があり、この点の改良が必要となっている。以上の観点から、現在、導入した振動台、AMD(アクチュエータ)と構築したシステムソフトの改良を実施し、現有の設備で最大の効率を得ることが可能な制御アルゴリズムの検討を実施している。この検討を早急に実施し、最終年度では、本格的制御実験を実施する予定である。

Research Products

• [Publications] Tani,A.and Kawamura,H.: "Fuzzy optimal control system of buildings by neural network (Single-degree-of-freedom system,selection of training data of structural identification by genetic algorithm)" Proc.the 11^<th> World conference on Earthquake Engineering CD-ROM. Vol.1. Ref.No.425:1-8 (1996)
• [Publications] 谷明勲,河村廣: "ニューラルネットワークを用いた構築構造物のファジィ最適制御システム(5質点系構造物の場合)" 日本建築学会近畿支部研究報告集 構造系. 第38号. 121-124 (1996)
• [Publications] 劉世宏,谷明勲,河村廣: "建築構造物の知的ファジィ最適アクティブ制御シミュレーションシステム" 第4回ファジィ建築土木応用シンポジウム講演論文集. 1-10 (1997)