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生命が持つリズミカルな現象を構造物の振動制御に生かす

研究課題

研究課題/領域番号 24560260
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

射場 大輔  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (10402984)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード機械力学・制御 / 制震 / 制御工学 / 神経振動子 / 位置制御器 / 振動制御 / 動吸振器 / 制振 / 制御 / 耐震 / 免震
研究成果の概要

本研究は,構造物と補助質量の同期に着目し,神経振動子をアクティブ動吸振器の制御系に取り入れることを提案した.この問題に外部からの周期的な入力に対する同期特性を持つ神経振動子を活用することができれば,歩行運動に見られる生物が持っている環境変化に対する高い適応能力と柔軟性をアクティブ制振装置に備えさせられる可能性が ある.そこで,2つの神経振動子を相互結合させて構造物の振動応答に同期させ,そのCPGの出力タイミングに応じて動吸振器補助質量を,CPGの出力から換算した目標変位まで,位置制御を用いて駆動するアクティブ動吸振器系を構成し,地震入力を受ける1自由度構造物の制振を行えることを確認した.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件)

  • [雑誌論文] 神経振動子と位置制御器を組み合わせた制御系によって駆動されるアクティブ動吸振器を利用した構造物の振動制御2015

    • 著者名/発表者名
      本宮 潤一, 射場 大輔, 中村 守正, 森脇 一郎
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 825 ページ: 14-00668-14-00668

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00668

    • NAID

      130005073730

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental evaluation of a neural-oscillator-driven active mass damper system2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Iba, Junichi Honguh, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 9061, Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2014, 90613M (8 March 2014)

      巻: 9061 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1117/12.2045019

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comparison of Synchronization Property for Vibration Control (Matsuoka Neural Oscillator and Stuart-Landau Oscillator)2013

    • 著者名/発表者名
      Junichi Hongu, Daisuke Iba, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE Annual Conference 2013

      巻: SuCT7.5 ページ: 935-936

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of control system for dynamic absorber using neural oscillator and position controller2013

    • 著者名/発表者名
      Tomo Senda, Junichi Hongu, Daisuke Iba, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 雑誌名

      Proceedings of 11th International Conference on Recent Advances in Structural Dynamics

      巻: No. 832 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of single neural oscillator for controller of active mass damper (Global entrainment and phase locking point)2013

    • 著者名/発表者名
      Junichi Hongu, Daisuke Iba, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 雑誌名

      Proceedings of 15th Asia Pacific Vibration Conference

      巻: 143 ページ: 1245-1250

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation method for a controller of active mass damper using central pattern generator2013

    • 著者名/発表者名
      Junichi Hongu, Daisuke Iba, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 8692, Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2013

      巻: 869230 (April 19, 2013) ページ: 1-9

    • DOI

      10.1117/12.2009720

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Semi-active vibration control with harmonically varying damping (application to serial TDOF system and filtering using the Stuart-Landau equation)2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Hirohata, Daisuke Iba
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 8692, Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2013

      巻: 869244 (April 19, 2013) ページ: 1-11

    • DOI

      10.1117/12.2009639

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Semi-active vibration control with harmonically varying damping (Performance improvement of base isolation for SDOF system and vibration control of coupled SDOF systems)2013

    • 著者名/発表者名
      S. Hirohata, D. Iba, M. Nakamura and I. Moriwaki
    • 雑誌名

      Journal of Advances in Structural Engineering

      巻: Vol. 16, No.1 号: 1 ページ: 177-188

    • DOI

      10.1260/1369-4332.16.1.177

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutual synchronization between structure and central pattern generator2012

    • 著者名/発表者名
      Junichi Hongu ; Daisuke Iba
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 8345, Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2012

      巻: 83451E (April 26, 2012) ページ: 1-10

    • DOI

      10.1117/12.915045

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Frequency response analysis of multi-degree-of-freedom system with harmonically varying damping2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Hirohata ; Daisuke Iba
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 8345, Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2012

      巻: 83453R (April 26, 2012) ページ: 1-15

    • DOI

      10.1117/12.915041

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of Semi-Active Control using Harmonically Varying Damping by Real-Time Hybrid Simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Iba, Brian. M. Phillips, Billie F. Spencer Jr.
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics

      巻: 6 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1299/jsdd.6.1

    • NAID

      130002100305

    • ISSN
      1881-3046
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A driven active mass damper by using output of a neural oscillator: effects of position control system changes on vibration mitigation performance2015

    • 著者名/発表者名
      Junichi Hongu, Daisuke Iba, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 学会等名
      Proc. SPIE 9435, Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2015
    • 発表場所
      San Diego, CA
    • 年月日
      2015-03-08 – 2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 地震入力に対する直列結合型神経振動子のフィルタ特性2014

    • 著者名/発表者名
      信田健太郎,射場 大輔,本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      第14回日本地震工学シンポジウム
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 神経振動子と振幅位相地図を用いた多質点構造物の地震応答の周波数分解2014

    • 著者名/発表者名
      本宮潤一,射場大輔,中村守正,森脇一郎
    • 学会等名
      第14回日本地震工学シンポジウム
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 神経振動子を用いたアクティブ動吸振器の制振性能に関する研究 ― 数種類の地震に対する振動応答の比較2014

    • 著者名/発表者名
      本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      第57回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      群馬
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 神経振動子と位相振幅マップを用いたアクティブ動吸振器に関する研究(振動台実験による制振効果の検証)2014

    • 著者名/発表者名
      本宮 潤一, 射場 大輔, 中村 守正, 森脇 一郎
    • 学会等名
      Dynamics and Design Conference 2014
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Application of Fitz Hugh oscillator for semi-active control -Filtering of structure response and regulating of variable damper-2014

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Shinoda, Daisuke Iba, Junichi Hongu, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Motion and Vibration
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between oscillator's natural frequency and amplitude map -Matsuoka neural oscillators having same limit cycles-2014

    • 著者名/発表者名
      Junichi Hongu, Daisuke Iba, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Motion and Vibration
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A Simple Vibration Control System for Active Mass Dampers using a Neural Oscillator2014

    • 著者名/発表者名
      Junichi Honguh, Daisuke Iba, Morimasa Nakamura, Ichiro Moriwaki
    • 学会等名
      The 6th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • 発表場所
      Barcelona
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] セミアクティブ振動制御法に用いるFitzHugh振動子のフィルタ特性2013

    • 著者名/発表者名
      信田 健太郎,射場 大輔,本宮 潤一,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      日本機械学会第13回運動と振動の制御シンポジウム
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 調和的な可変減衰を用いたセミアクティブ振動制御(免震層構造物への適応)2013

    • 著者名/発表者名
      廣畑 賢,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      日本機械学会第13回運動と振動の制御シンポジウム
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造物の振動応答に対する神経振動子群の同期特性について(2個の振動子で構成されるネットワークの場合)2013

    • 著者名/発表者名
      本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      日本機械学会第13回運動と振動の制御シンポジウム
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経振動子により位置制御される動吸振器の1自由度構造物モデルへの適用2013

    • 著者名/発表者名
      仙田 群,本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      日本機械学会第13回運動と振動の制御シンポジウム
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 自然周波数の異なる複数の神経振動子を利用した多質点構造物の振動応答の各モード周波数への分解2013

    • 著者名/発表者名
      本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      日本地震工学会・大会
    • 発表場所
      東京・国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経振動子を利用したアクティブ動吸振器による構造物の振動制御(振幅マップからの動吸振器のストローク幅指定方法)2013

    • 著者名/発表者名
      本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      第56回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 外部環境に同期した新しい制振装置(神経振動子を用いたアクティブ動吸振器)2012

    • 著者名/発表者名
      本宮潤一,射場大輔,中村守正,森脇一郎
    • 学会等名
      第1回生物の優れた機能から着想を得た新しいものづくりシンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経振動子を用いたアクティブ動吸振器の提案と評価法の検討2012

    • 著者名/発表者名
      本宮潤一,射場大輔,中村守正,森脇一郎
    • 学会等名
      日本地震工学会 年次大会2012
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経振動子を利用した地震外力を受ける構造物の振動エネルギの計測2012

    • 著者名/発表者名
      仙田 群,本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      第55回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経振動子を用いたアクティブ型の振動制御器の評価方法について(1自由度の構造物と単一神経振動子の場合)2012

    • 著者名/発表者名
      本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      第55回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Stuart-Landau方程式を用いた位相推定フィルタ2012

    • 著者名/発表者名
      広畑 賢,射場 大輔,中村 守,森脇 一郎
    • 学会等名
      第55回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Synchronization of structure and neural oscillator for active mass damper2012

    • 著者名/発表者名
      J. Hongu, D. Iba, M. Nakamura, I. Moriwaki
    • 学会等名
      15th World Conference on Earthquake Engineering
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 調和的な可変減衰器を用いたセミアクティブ振動制御(並列二自由度系への適用とStuart-Landau方程式を利用したフィルタリング)2012

    • 著者名/発表者名
      広畑賢,射場大輔,中村守正,森脇一郎
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2012
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造物の応答と同期した神経振動子を用いた動吸振器の位置制御2012

    • 著者名/発表者名
      仙田 群,本宮 潤一,射場 大輔,中村 守正,森脇 一郎
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2012
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経振動子を利用した構造物用制振システムの制御

    • 著者名/発表者名
      射場大輔
    • 学会等名
      第1回ネイチャーインダストリーアワード
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物内でリズムを刻む神経振動子モデルを用いた構造物の振動制御

    • 著者名/発表者名
      射場大輔
    • 学会等名
      京都産学公連携フォーラム2012
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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