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2013 Fiscal Year Annual Research Report

制御性能最適化を指向したセミアクティブ制御における低次元モデルと制御則の決定法

Research Project

Project/Area Number 23560255
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

平元 和彦  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00261652)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松岡 太一  明治大学, 理工学部, 講師 (80360189)
Keywordsセミアクティブ振動制御 / 低次元モデル / 予測型セミアクティブ制御
Research Abstract

構造系のセミアクティブ制御系設計問題において,制御性能を向上させるための低次元モデルと制御則の同時設計問題について検討した.予測型セミアクティブ制御則を前提とした低次数学モデルと制御則中に存在するの設計パラメータの両者を最適化した.最適化の指標としては制御則を高次の実構造モデルに適用した場合の制御性能であり,最適化には遺伝的アルゴリズム(GA)を用いた.
提案する手法を用いたシミュレーションを行った.提案する手法によって得られた制御則が,実構造モデルを直接対象として最適設計したセミアクティブ制御系を上回る制御性能を発揮することを確認し,提案手法の有効性を示した.この結果は査読付論文として公表した.
関連する成果として,従来から多く行われているアクティブ制御の制御力を基準としたセミアクティブ制御系設計手法の問題点を指摘し,その問題点を解決するための新しい手法して,アクティブ制御の予測制御出力に基づくセミアクティブ制御系の設計手法を提案し,国内及び国際会議で発表した. また,振動を制御するためのMR(磁気粘性)流体を用いたダンパについて,その粘性抵抗力発生機構について解析し,実験機と比較した.結果は国際会議で発表した. 加えて,構造系の振動抑制のための質量型ダンパについての解析・実験の結果についてまとめたものを査読付論文として公表した. さらに,従来のセミアクティブ制御とアクティブ制御を融合させた新しい手法であるアクティブ・セミアクティブハイブリッド制御問題の定式化を行い,国内および国際会議で発表した.
以上より,本研究課題で検討した構造系のセミアクティブ制御系のための新しい設計手法は,従来提案されている方法を上回る性能を発揮することが確認され,その有用性を関連する成果とともに示すことができた.

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Simultaneous optimal design of the structural model for the semi-active control design and the model-based semi-active control2014

    • Author(s)
      Kazuhiko Hiramoto, Taichi Matsuoka and Katsuaki Sunakoda
    • Journal Title

      Structural Control and Health Monitoring

      Volume: 21 Pages: 521-541

    • DOI

      10.1002/stc.1581

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seismic response control using electromagnetic inertial mass dampers2014

    • Author(s)
      Yutaka Nakamura1, Akira Fukukita, Kazuo Tamura, Issei Yamazaki, Taichi Matsuoka, Kazuhiko Hiramoto and Katsuaki Sunakoda
    • Journal Title

      Earthquake Engineering & Structural Dynamics

      Volume: 43 Pages: 507-527

    • DOI

      10.1002/eqe.2355

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セミアクティブ振動制御を前提とした建築構造系と制御系の 統合化設計2013

    • Author(s)
      吉田直樹,平元和彦
    • Organizer
      第56回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      20131116-20131117
  • [Presentation] Semi-active Vibration Control for Approximating the Targeted Active Control Output2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Hiramoto, Taichi Matsuoka and Katsuaki Sunakoda
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2013
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20130914-20130917
  • [Presentation] Active/Semi-Active Hybrid Control for Motion and Vibration Control of Mechanical Systems2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Hiramoto
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2013
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20130914-20130917
  • [Presentation] Investigation on the detailed resistance force of MRF damper2013

    • Author(s)
      Yusuke Sato, Katsuaki Sunakoda, Hiroshi Sodeyama and Kazuhiko Hiramoto
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2013
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20130914-20130917
  • [Presentation] 目標制御出力に着目したセミアクティブ振動制御2013

    • Author(s)
      富井 啓輔,平元 和彦,松岡 太一,砂子田 勝昭
    • Organizer
      日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2013,第13 回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州産業大学
    • Year and Date
      20130828-20130830
  • [Presentation] Semi-active control of structural systems aiming to approximate the performance of the targeted active control law: output emulation approach2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Hiramoto, Taichi Matsuoka and Katsuaki Sunakoda
    • Organizer
      2013 Pressure Vessels & Piping Conference
    • Place of Presentation
      Paris Marriott Rive Gauche Hotel & Conference Center Paris, France
    • Year and Date
      20130714-20130718

URL: 

Published: 2015-05-28  

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