| 研究課題/領域番号 |
03650358
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
嘉納 秀明 明治大学, 理工学部, 教授 (00017914)
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| 研究分担者 |
荒川 利治 明治大学, 理工学部, 助手 (80159491)
阿部 直人 明治大学, 理工学部, 助手 (10202673)
洪 忠憙 明治大学, 理工学部, 教授 (10061904)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| キーワード | 超々高層ビル / アクティブ制御 / 制振制御 / アクティブマスダンパ |
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| 研究概要 |
超々高層建物の制震について研究してきた。超々高層建物の特徴とは、まず第1に固有周期がとても長いこと。(1次モードが7秒以上)第2に高次モードの減衰が必ずしも大きくないこと。などがあげられる。特に第2点目は超々高層建物が単なるメカニカル系の制振問題とは大きく異なる点である。
アクテイブダンバの制御方式としては直接速度フィードバック(DVFB)法、最適制御レギュレータ法、折り返し法と言われる極配置法およびH∞によるロバスト制御を試みた。この結果、DVFB法は速度成分のみのフィードバックのため効果が悪く、良い設計法とはいえないことが判った。これに対して折り返し法は折り返しの位置だけが設計パラメータであり、これをうまく選定すればかなりの効果があり設計も容易であることが判った。最適制御は折り返し法と同程度の成績であった。H∞によるロバスト制御では外乱に対する感度を低減する制御系を構成した。この結果、より小さい質量のダンパで最適制御より良い結果を得てこの制御方式が最も実用的に有利であることを示した。
つぎに、モード可制御性について興味深い結果を得た。超々高層建物においてこの可制御性指数を計算してみると、それほど減衰が大きくない高次モードの可制御性指数がかなり小さいことがわかった。このことは、いくら制御エネルギーを投入しても最上階のみのアクチュエータでは制御性能に限界があることを意味している。そのため、中央部に最上階と同様のアクティブマスダンパを装着した場合の可制御指数は、アクチュエータ1つの場合より格段に可制御性指数が良くなった。
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