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2014 Fiscal Year Annual Research Report

機能維持性を高める建物・複数機器の協調制御

Research Project

Project/Area Number 24360230
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

小檜山 雅之  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (10333577)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 正樹  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (10398638)
西 宏章  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00365470)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords構造制御 / リスク評価 / 協調制御 / 地震防災 / 性能設計
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、建物と制振装置と建物内の機器の制振装置を協調的に動作させる効果的な手法の提案を目的としている。建物の制振装置は建物の応答抑制と同時に機器の損傷を防ぐ制御を行うことが可能であり、また、機器の制振装置も建物の制振装置の制御に関する情報を踏まえて制御することで制御性能を飛躍的に向上させることが期待できる。
2014年度では、まず理論の実証に関して、次のような研究成果があった。(1) 2013年度に開発したセンサの信頼度パラメータに基づき連続的にオブザーバの観測行列を変動させた耐故障制御を実現する理論について、震動台実験による有効性の検証を行った。(2) 複数の制振装置に対する協調制御手法の実証実験を震動台を用いて行い、その有効性を確認した。
次に理論の構築に関するものとして、次のような研究成果があった。(3) 2013年度に開発した被害確率を最小化する設計手法をスライディングモード制御に応用する検討を行った。(4) 高次モードで過減衰を生じる多自由度系の最大応答を予測する理論を構築した。(5) セミアクティブダンパの減衰特性を考慮した最適制御系設計の理論を構築した。
そして、通信システムの研究に関するものとして、(6) 災害に関するデータの扱いの標準化案を作成し、国際電気通信連合の部門の一つで通信分野の標準策定を担当する「電気通信標準化部門」ITU-Tのスマート・サステナブル・シティのフォーカスグループFG-SSCに提出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

通信の遮断や遅延があった場合の協調制御のロバスト性に関する実証実験が遅れているが、高次モードに過減衰がある多自由度系の最大応答の推定理論や被害確率を最小化する制御系設計法のスライディングモード制御への応用などで計画以上の研究の進捗が見られた。全体としては、おおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

研究計画どおり、実験・解析の両面の研究を研究協力者と連携して実施する。

Remarks

学会発表の「福田美桜, 西宏章:個人の活動や嗜好を考慮したHEMSの構築,第43回日本医療福祉設備学会予稿集,病院設備 Vol. 56, No. 6, 2014年11月号(320号)」は,一般社団法人日本医療福祉設備協会の第43回日本医療福祉設備学会一般演題優秀発表賞を受賞。

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] セミアクティブダンパの減衰特性を考慮した最適制御系設計2015

    • Author(s)
      石崎樹, 高橋正樹
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 81 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00599

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Robust Decentralized Control Method Based on Dimensionless Parameters with Practical Performance Criterion for Building Structures under Seismic Excitations2014

    • Author(s)
      Giron, N. and Kohiyama, M.
    • Journal Title

      Structural Control and Health Monitoring

      Volume: 21 Pages: 907-925

    • DOI

      10.1002/stc.1621

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 快適性指標におけるばらつきを考慮した効率のよい家電制御システム2014

    • Author(s)
      伊東未奈子, 西宏章
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: 50 Pages: 471-477

    • DOI

      10.9746/sicetr.50.471

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] セミアクティブ免震建物の被害確率を低減するスライディングモード制御の制御パラメータ設計2014

    • Author(s)
      若山志津佳,小檜山雅之
    • Organizer
      第14回日本地震工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2014-12-04 – 2014-12-06
  • [Presentation] Fault-Tolerant Seismic Vibration Control of a Building with Sensor Reliability Evaluated by the Kalman Filter2014

    • Author(s)
      Tanaka, S. and Kohiyama, M.
    • Organizer
      IALCCE 2014, the 4th International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2014-11-16 – 2014-11-19
  • [Presentation] 個人の活動や嗜好を考慮したHEMSの構築2014

    • Author(s)
      福田美桜,西 宏章
    • Organizer
      第43回日本医療福祉設備学会予稿集,病院設備 Vol. 56, No. 6, 2014年11月号(320号)
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-13
  • [Presentation] Construction of HEMS in Japanese Cold District for Reduction of Carbon Dioxide Emissions2014

    • Author(s)
      Mio Fukuta, Minako Ito, Fumito Yamaguchi, and Hiroaki Nishi
    • Organizer
      IECON 2014, the 40th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Dallas, USA
    • Year and Date
      2014-10-29 – 2014-11-01
  • [Presentation] Cost-effective Air Conditioning Control Considering Comfort Level and User Location2014

    • Author(s)
      Sachio Godo, Kanae Matsui, and Hiroaki Nishi
    • Organizer
      IECON 2014, the 40th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Dallas, USA
    • Year and Date
      2014-10-29 – 2014-11-01
  • [Presentation] モードごとのピークファクターを考慮した複素完全二次結合法による中間層免震建築物の最大応答の推定2014

    • Author(s)
      石澤裕司,小檜山雅之
    • Organizer
      第63回理論応用力学講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-09-26 – 2014-09-28
  • [Presentation] 被害確率に基づく建物・設備連成系の制震装置の制御系設計2014

    • Author(s)
      小檜山雅之
    • Organizer
      第21回信頼性設計技術WS&第34回最適設計研究会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [Presentation] センサの信頼度に基づき観測値の欠落を補償するカルマンフィルタを用いた建物振動制御2014

    • Author(s)
      田中翔,小檜山雅之
    • Organizer
      日本建築学会大会(近畿)学術講演会
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] 震源断層と木造建物の位置関係が地震被害確率に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      中原悠智,渡邉拓,小檜山雅之
    • Organizer
      日本建築学会大会(近畿)学術講演会
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] Vibration Controller Design of a Building-Equipment System Based on the Seismic Damage Risk2014

    • Author(s)
      Kohiyama, M. and Ito, T.
    • Organizer
      6WCSCM, the 6th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-17
  • [Presentation] Design of Optimal Control System in Anticipation of Application for Semi-Active Damper2014

    • Author(s)
      Ishizaki, T. and Takahashi, M.
    • Organizer
      6WCSCM, the 6th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-17

URL: 

Published: 2016-06-01  

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