1998 Fiscal Year Annual Research Report
ピエゾアクチュエータを用いたスマート構造による大型構造物の制振に関する研究
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10750162
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
鎌田 崇義 東京農工大学, 工学部, 助教授 (60262119)
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| Keywords | ピエゾアクチュエータ / スマート構造 / 大型構造物 / アクティブ制振 / 骨組構造物 |
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| Research Abstract |
ピエゾアクチュエータを用いた大型構造物の制振を目的として、まず制御系設計・解析のためのソフトウェア等を購入して、既存のサイズ・能力のピエゾアクチュエータを用いて、どのような制振が可能であるかのシミュレーション解析を行った。骨組構造の柱にアクチュエータを組込んでスマート構造とする方法による制御で、アクチュエータ数を増やすことによって性能を向上させることができる。また、制御に用いるフィードバック情報として、最上階の絶対加速度のみを必要とする1入力1出力の出力フィードバック制御手法について検討を行い、モデルマッチング制御、H^∞制御理論を用いた制御器の設計を行って、既存の制振技術であるアクティブ・マスダンパと同等の制御効果をあげることが可能であることを確認した。これによって、実用化の際にはセンサ、アンプ、ケーブル等を減らすことによるコストダウンが見込まれる。さらに、H^∞制御理論を用いた制御器では、制振性能を大きく劣化させることなく、制御対照の低次元化および平衡化実現によって制御器に次数を大きく下げる事が可能である事を確認し、これによって制御を行うコンピュータに必要とされる能力を抑えることができる。
次年度は、シミュレーション結果を実験モデルによる制御実験で検証すると同時に、大径間建物等の歩行時等の上下振動の制御についてもシミュレーション解析を行い、更なる研究の発展を目指す。
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