| 研究課題/領域番号 |
14550478
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造工学・地震工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
五十嵐 晃 京都大学, 工学研究科, 助教授 (80263101)
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| 研究分担者 |
高橋 良和 京都大学, 工学研究科, 助手 (10283623)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | リアルタイム制御 / 振動台 / 仮動的実験 / サブストラクチャー法 / 液体貯蔵タンク / 非線形多自由度系 / 実時間 / 速度ベース載荷 / 時間遅れ補償 / リアルタイム実験 / デジタルフィルタ / MRダンパー / 陰的解法 |
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| 研究概要 |
高速信号処理能力を持つDSP(ディジタルシグナルプロセッサ)による制御系を利用して、従来より適用範囲が広く汎用性の高いオンラインハイブリッド実験の方法論を開発するともに、実験システムへの実装を行い提案する実験手法の実現性に関する検証を行った。開発のベースとして、(1)アクチュエータによる実時間・高速ハイブリッド実験システム、および(2)振動台によるサブストラクチャーハイブリッド振動台実験システム、の2種類の実験の枠組みに着目して開発と検証を行った。ダンパー載荷試験用アクチュエータによる実時間・高速ハイブリッド実験システムにおいては、載荷と荷重計測をmsec単位のサンプリング周期の刻みで同時に進行させながら陰的数値積分を行うとともに、載荷制御におけるアクチュエータの加振時間遅れの補償にデジタルフィルタリングを適用した実験システムを開発した。振動台によるサブストラクチャーハイブリッド振動台実験システムに関しては、変位制御と加振に伴う位相遅れの補償を行うデジタルフィルターを適用した方法論を開発してその有効性を確認している。さらに、従来よりも複雑な非線形多自由度数値構造物モデルを計算サブストラクチャーとして使用した実時間ハイブリッド実験を実現するため、非線形多自由度系の応答解析を実時間で処理する制御ソフトウェア及び制御プログラムをPCとDSPを組み合わせたシステムの上に構築し、その実現性を確認した。
具体的な適用例として、MRダンパー、制振装置、液体貯蔵タンク、免震橋梁を対象としたオンラインハイブリッド実験、また速度ベース載荷型のハイブリッド実験アルゴリズムの基礎的考察などを行い、開発された方法論により、ハイブリッド実験の安定性・信頼性を確保しながら実行速度を向上した実験が可能であることを実証した。
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