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リニアモータを用いた小型制震装置による多自由度系のアクティブ制御

研究課題

研究課題/領域番号 05452231
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関東京大学

研究代表者

東原 紘道  東京大学, 地震研究所, 教授 (10125891)

研究分担者 飯田 昌弘  東京大学, 地震研究所, 助手 (50159563)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1994年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1993年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードアクティブ制震 / アクティブリモートセンシング / リニアモータ / 地震工学 / 人工震源 / 地盤の震動 / アクティブ制振 / 地盤の振動 / 制震構造 / アクティブ制御 / 振動制御
研究概要

アクティブ方式の振動制御のために当研究室では、ハードウエアとしてはボイスコイル型のリニアモータを用いるとともに、ソフトウエアとしては、モータの能力制約を明示的に処理する最適化プログラムを開発することにより、激震時でも正常に作動するシステムを提案し、解析的研究及び実証的研究を積み重ねてきた。従来の振動制御の研究は数理的分析を中心にしているが本研究では、制御システムを形成する計測部と情報処理部と駆動部について、それぞれの作動速度と信頼性について詳細な検討を行い、その基礎システムを確立した。その結果、具体的な工学課題に対して、本研究で開発したシステムをベースにすることで直ちに制御装置を設計できる段階に至った。
制御装置を研究する中で、見いだされてきた新しい可能性がある。それは、モーターの回転速度の超精密制御である。例えば回転周波数のゆらぎの非常に小さいモーターに重錘をつけたものを回転させ、さらにこの装置を地盤に接着すると、地盤には高精度で回転数一定の調和波動が放射される。GPS時計を利用した時刻較正機能を付せば、時刻精度を長期間にわたって維持できる。この場合、長期間にわたって応答記録の重ね合わせが可能になる。その結果、SN比を大幅に改善できる。さらに、回転周波数を変化させて、多数の周波数に対して応答記録が得られれば、フーリエ変換によって、時間領域応答が得られる。回転周波数のゆらぎを小さくできると、この周波数領域のデータを密にできるから、ソースとセンサーを適切に分布させることにより、弾性波速度分布を高分解能で決定できる。以上を要約すれば、モーターの高精度制御技術は、地下探査のブレイクスルーをもたらす可能性をもっているということである。そこで、本研究では、関連研究として、回転数精密制御回転震源を試作し、そのフィージビリティ調査を行った。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] INDRAWAN,B.: "Active vibration control with explicit treatment of actuator's limit" Proc.Seminar on seismic isolation23GE01:1993. 715-726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HIGASHIHARA,H.: "Microtremors data of South bisan Seto bridge and estimation of ground elasticity" Proc.2nd European Conf.structural dynamics. 201-206 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] SPUDICH,P.: "The seismic coda,site effects,and scattering in alluvial basins studied using aftershocks of the 1986 earthquake" Bulletin of Seismological Society of America. 83-6. 7-7 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] IIDA,M.: "Source effects on strong-motion records and resoluing power of strong-motion arrays for source inversion" Tectonophysics. 218. 179-193 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 東原 紘道: "強震動地震学と土木耐震設計論" 地震2. 47. 203-224 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 東原 紘道: "精密制御回転震源の波動励起能力" 施工管理と工程監視のための地下計測 ワークショップ論文集. 55-59 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] INDRAWAN,B.: "Active vibration control with explicit treatment of actuator's limit" Proc.Seminar on seismic isolation, passive energy dissipation, and active control. 715-726 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] SPUDICH,P.: "The seismic coda, site effects, and scattering in alluvial basins studied using aftershocks of the 1986 North Palm Springs, California earthquake as source arrays" Bull.Seism.Soc.Am.83-6. 1721-1743 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] IIDA,M.: "Source effects on strong-motion records and resolving power of strong-motion arrays for source inversion" Tectonophysics. 218. 179-193 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HIGASHIHARA,H.: "Microtremors data of South-bisan Seto bridge and estimation of ground elasticity" Proc.2nd European Conference on structural dynamics. 201-206 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HIGASHIHARA,H.: "Strong motion seismology and the philosophy of the earthquake-resistant design of civil engineering structures" Zisin2. 47 (in Japanese). 203-224 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HIGASHIHARA,H.: "Wave inductionability of the'PHASE' (Precision Harmonic Artificial Seismic Emitter)" Proc.Workshop of underground measurement for the management of construction. (in Japanese). (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] INDRAWAN,B.: "Active vibration control with explicit treatment of actuator's limit" Proc.Seminar on seismic isolation. 715-726 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] HIGASHIHARA,H.: "Microtremors data of South-bisan seto bridge and estimation of ground elasticity" Proc.2nd European Conf.structural dynamics. 201-206 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] SPUDICH,P.: "The seismic coda,site effects,and scattering in alluvial basins studied using aftershocks of the 1986 eathquake" Bulletin of Seismological Society of America. 83-6. 1721-1743 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] IIDA,M.: "Source effects on strong-motion records and resolving power of strong-motion arrays for source inversion" Tectonophysics. 218. 179-193 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 東原紘道: "強震動地震学と土木耐震設計論" 地震2. 47. 203-224 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 東原紘道: "精密制御回転震源の波動励起能力" 施工管理と工程監視のための地下計測ワークショップ論文集. 55-59 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Higashihara,H.: "Microtremors data of South Bisan-seto bridge and estimation of ground elasticity" Structural Dynamics,Proc.2nd Euro.Conf.1. 201-206 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Iida,M.: "Source effects on strong motion records and resolving power of strong motien arrays for souce inversion" Tectonophysics. 218. 179-193 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Spudich,P.and Iida,M.: "The seismic coda,site effects,and scattering in alluvial basins studied using aftershocks of 1986 Colifornia earthquake as source arrays." Bull.Seism.Soc.Am.登載予定. (19)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 池上淳,東原紘道: "アクチュエータの能力制約を考慮した構造振動制御-実験による検証" 土木学会第48回年次学術講演会概要集. 692-693 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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