柔軟構造物の物理パラメータのオンライン同定に関する基礎研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650080
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 大住 晃 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (70027902)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田 祐一 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (80273548) ; 大瀬 長門 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 講師 (70027928)
• Keywords: 分布定数系のモデリング / パラメータ同定 / オンライン同定アルゴリズム

Research Abstract

1, 本年度は本研究の二年目にあたり,初年度に構築した非接触のセンサによって時々刻々測定される片持ちはりの数カ所の変位データをもとに,柔軟構造物の(複数個の)物理パラメータを同時に同定するための(初年度に作成した)アルゴリズムを空間に依存する物理パラメータの形状をも同定可能なように大幅改良し,さらに実験によってアルゴリズムの有効性を立証した.初年度では主として未知パラメータは剛性パラメータと材質内部の減衰定数,さらにはりが振動する際に受ける空気による減衰定数の3種類のものが,空間的に一様,つまりすべてが未知定数であり,かつアルゴリズム動作がオフライン同定(予め変位データを採取しておき,これをもちいてアルゴリズムを別途作動させる方式)であるものを検討したが,本年度は新しくつぎの2点のアルゴリズムを作成した.
(1), 空間的に一様でない片持ちはり(断面形状が異なる)における上記3種類の未知パラメータ(空間変位を変数とする関数)を同定するアルゴリズムを確立した.更にこのアルゴリズムの有効性をコンピュータ・シミュレーションを行うことによって確認した.
(2), 空間的に一様な片持ちはりにおける上記3種類の未知パラメータ(未知定数)をオンライン同定(はりの変位データがコンピュータに入力される時刻に同期して同定計算を行う)により得るアルゴリズムを構築した.更にこのアルゴリズムの有効性をコンピュータ・シミュレーションを行うことによって確認し,さらに実際に初年度作成した実験装置から得られた実際の片持ちはりの振動時の変位データを用いた数値計算を行って本理論の有効性および実用性を確証した.実際のオンライン動作は次年度に行う.

Research Products

• [Publications] A.Shintani: "Algorithm for Identifying Spatially Varying Physical Paramaters in Flexible Beams" Proc.11th IFAC Symp.on System Identification. 1. 369-374 (1997)
• [Publications] 中野統英: "柔軟構造物の未知パラメータの同定" システム制御情報学会学術講演会研究発表論文集. 1. 427-428 (1998)
• [Publications] A.Ohsumi: "Identification of Parameters in Flexible Structure Models" Proc.3rd Asia-Pacific Conference on Control & Measurements. 1. 53-57 (1998)
• [Publications] N.Nakano: "Identification of Spatially-varying Physical Parameters Involved with Flexible Beams" Proc.2nd World Conference on Structural Control. (印刷中). (1999)
• [Publications] A.Ohsumi: "Identification of Parameters Spatially-Invariant/Varying Physical Parameters of Dynamic Beams" Proc.3rd Japan-Central Europe Joint Workshop on Modelling and Simulation on Non-linear Engineering Systems and Related Phenomena. (印刷中). (1999)
• [Publications] N.Nakano: "Identification of Physical Parameters of Flexible Beams Using On-line Algorithm" Proc.15th World Congress of International Measurement Confederation. (印刷中). (1999)
• [Publications] N.Nakano: "Algorithms for the Identification of Spatially-Varying/Invariant Parameters Stiffness and Dampings in Flexible Beams" Trans.Inverse Problem and Related Topics. (印刷中). (2000)