地震と風の外乱をうける柔軟構造物の部分空間同定モデルの構築と制振に関する基礎研究

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16360046
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 大住 晃 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (70027902)
• 研究分担者: 大瀬 長門 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教授 (70027928) ; 澤田 祐一 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教授 (80273548) ; 井嶋 博 京都工芸繊維大学, 高度技術支援センター, 技術専門職員 (90397604)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• キーワード: 部分空間システム同定 / 柔軟構造物 / 確率システム / アクティブ制御

研究概要

本研究は,超高層ビルの不規則外乱(地震動や風など)による振動の抑制に対するアクティブ制御問題について,高層ビルに加えた入力とその出力である振動データに基づいてアクティブ制御方式を確立することを目的としている.制御対象となる構造物のダイナミクスのモデリングは本研究代表者がすでに確立している連続時間部分空間システム同定法を用い,また制御法としては,すでに確立している地震動と風外乱それぞれを分離して制御する機能分担(Functionally Assigned Control)方式を用いた.縮尺1/200の実験模型を製作し,実験を実施してモデリングと制御が理論どおりに行なわれていることを確認した.
(i)平成16年度:入出力データを用いてモデリングを行う部分空間システム同定アルゴリズムの構築と,アクティブ制御方式(FAC制御方式)のコンピュータアルゴリズムの確立およびコンピュータシミュレーションによる確認を行なった.またスケールモデルとして地上200m,50階建て,一辺が40mの高層ビルを想定し,その1/200の模型を製作し実験を実施した.
(ii)平成17年度:カルマンゲインを含めたシステムの部分空間同定アルゴリズムを構築し,初年度に製作した実験モデルを用いて制御実験を実施した.
(iii)平成18年度:FAC制御方式を予測制御アルゴリズムに組み込み,構造物の縮尺モデルでは偏心によるねじりを考慮し,x, y-2軸のアクチュエータにより制御が可能であることを確認した.

研究成果

• [雑誌論文] On the Tuning of User-defined Parameters in Distribution-based 4SID Method for Continuous-time Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Mizuno, S.Fujikawa, K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: 第50回システム制御情報学会研究発表講演会論文集 ページ: 41-42
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification of Multi-story Structures via Subspace-based Identification and Control : Experimental Study (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Iwasa, K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: 第50回システム制御情報学会研究発表講演会論文集 ページ: 299-300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Subspace Identification of the Sysid2006 Benchmarks via Distribution-based Approach (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 14^<th> IFAC Symp. on System Identification, Newcastle (CD-ROM)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Modeling of Seismic Waves Using Chirp Signals and Simulations (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Ohsumi, A.Ueda
  • 雑誌名: Int. J. of Innovative Computing, Information and Control 2・5 ページ: 1053-1068
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 定常化操作による非定常雑音に埋もれた信号の検出の一手法 (2006)
  • 著者名/発表者名: 井嶋博, 大住晃, 奥井亮
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌(A編) J89A・6 ページ: 535-543
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Time-Delay Estimation of Signals in Nonstationary Random Noise via Stationarization and Wigner Distribution-Based Approach (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Ijima, A.Ohsumi, S.Yamaguchi
  • 雑誌名: Proc. of 14^<th> European Signal Processing Conf., Florence, Italy (CD-ROM)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nonlinear Parametric Estimation for Signals in Nonstationary Random Noise via Stationarization and Wigner Distribution (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Ijima, A.Ohsumi, S.Yamaguchi
  • 雑誌名: Proc. Of 2006 Int. Sysmp. On Nonlinear Theroy and its Applic., Bologna, Italy ページ: 851-854
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Subspace-based Prediction of Linear Time-varying Stochastic Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Automatica 42(印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Subspace Identification of the SYSID2006 Benchmarks via Distribution-based Approach (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 14^<th> IFAC Symp. on System Identification, Newcastle
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Modeling of Seismic Waves Usin Chirp Signals and Simulations (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Ohsumi, A.Ueda
  • 雑誌名: Int.J. of Innovative Computing, Information and Control 2-5 ページ: 1053-1068
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 0 the Tuning of User-defined Parameters in Distribution-base 4SID Method for Continuous-time Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Mizuno, S.Fujikawa, K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 50^<th> ISCIE Annual Conf. (SCT06) ページ: 41-42
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of Multi-story Structures via Subspace-based Identification and Control : Experimental Study (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Iwasa, K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 50^<th> ISCIE Annual Conf. (SCT06) ページ: 299-300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Method of Detection of Signals Corrupted by Nonstationary Random Noise via Stationarization of the Data (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Ijima, A.Ohsumi, R.Okui
  • 雑誌名: Trans. of IEICE J89A-6 ページ: 535-543
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Time-Delay Estimation of Signals. in Nonstationary Random Noise via Stationarization and Wigner Distribution-based Approach (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Ijima, A.Ohsumi, S.Yamaguchi
  • 雑誌名: Proc. of 14^<th> European Signal Processing Conf. (EUSIPCO 2006), Florence, Italy
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nonlinear Parametric Estimation for Signals. in Nonstationary Random Noise via Stationarization and Wigner Distribution (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Ijima, A.Ohsumi, S.Yamaguchi
  • 雑誌名: Proc. of 2006 Int.Sysmp. on Nonlinear Theory and its Applic. (NOLTA 2006), Bologna, Italy ページ: 851-854
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Recursive 4SID-based Identification Algorithm with Fixed Input-Output Data Size (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi, Y.Matsuura, K.Sawada
  • 雑誌名: Int. J. of Innovative Computing, Information and Control 1・1 ページ: 17-33
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Recursive Subspace Prediction of Linear Time-varying Stochastic Systems (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 16^<th> IFAC World Congress, Prague (CD-ROM)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Improved Subspace Prediction Algorithm for Linear Time-varying Systems (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of SICE Annual Conf. in Okayama ページ: 252-257
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 部分空間同定法に基づいた線形時変確率システムの予測とその逐次アルゴリズム (2005)
  • 著者名/発表者名: 亀山建太郎, 大住晃
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 18・11 ページ: 410-419
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Modeling of Seismic Waves Using Chirp Signals and Simulations (2005)
  • 著者名/発表者名: A.Ohsumi, A.Ueda
  • 雑誌名: Proc. of 37^<th> ISCIE Int. Symp. on Stochastic Systems Theory and its Applic. ページ: 258-265
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 地震を受ける構造物のアクティブ振動制御 : 縮尺模型による実験 (2005)
  • 著者名/発表者名: 澤田淳, 亀山建太郎, 大住晃
  • 雑誌名: 第49回システム制御情報学会研究発表講演会論文集 ページ: 453-454
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 多層構造物のモードパラメータの部分空間同定法による推定 : 実験による検証 (2005)
  • 著者名/発表者名: 澤田健峰, 大住晃, 亀山建太郎
  • 雑誌名: 第49回システム制御情報学会研究発表講演会論文集 ページ: 465-466
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 建築構造物のモードパラメータの連続時間部分空間同定法による推定と実験 (2005)
  • 著者名/発表者名: 澤田健峰, 亀山建太郎, 藤川智史, 大住晃
  • 雑誌名: 第48回自動制御連合講演会論文集 ページ: 611-612
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Recursive 4SID-based Identification Algorithm with Fixed Input-Output Data Size (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsuini, Y.Matsuura, K.Sawada
  • 雑誌名: Int.J. of Innovative Computing, Information and Control 1-1 ページ: 17-33
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Recursive Subspace Prediction of Linear Time-varying Stochastic Systems (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Porc. of 16th IFAC World Congress, Prague
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Improved Subspace Prediction Algorithm for Linear Time-varying Systems (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of SICE Annual Conf in Okayama ページ: 252-257
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Prediction of Linear Time-varying Stochastic Systems based on the. Subspace Identification Method and its Recursive Algorithm (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Trans. Of ISCIE 18-11 ページ: 410-419
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Modeling of Seismic Waves Usin Chirp Signals and Simulations (2005)
  • 著者名/発表者名: A.Ohsumi, A.Ueda
  • 雑誌名: Proc. of 37^<th> ISCIE Int.Symp. on Stochasitic Systems Theory and its Applic. ページ: 258-265
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Active Control for Structures Subjected to Earthquake-induced Excitation : An Experimental Study Using a Reduced-scale Model (2005)
  • 著者名/発表者名: J.Sawada, K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 49^<th> ISCIE Annual Conf. (SCT05) ページ: 453-454
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Estimation of Model Parameters of a. Multi-story Structure via Subspace Method : Verfication by an Experiment Using Scale Model (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Sawada, A.Ohsumi, K.Kameyama
  • 雑誌名: Proc. of 49^<th>, ISCIE Annual Conf. (SCT05) ページ: 465-466
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Estimation of Modal Parameters of a Multi-story Stucture via Continuous-time 4SID Method and Experiments (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Sawada, K.Kameyama, S.Fujikawa, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 48^<th> Joint Automatic Control Conf. ページ: 811-814
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 入出力データ量を固定した逐次部分空間同定アルゴリズム (2004)
  • 著者名/発表者名: 亀山建太郎, 松浦雄司, 大住晃
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 17・12 ページ: 517-527
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Prediction of Discrete-Time Time-varying Systems via 4SID Method (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of SICE Annual Conf. In Sapporo ページ: 1378-1383
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Recursive Implementation of 4SID Prediction for stochastic Time-varying Systems (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 36^<th> ISCVIE Int. Symp. on Stochastic Systems Theory and its Applic. ページ: 86-101
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Modeling of Wind Profile Gratifying Given Power and Cross Spectra (2004)
  • 著者名/発表者名: J.Minato, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 36^<th> ISCIE Int. Symp. on Stochasitc Systems Theory and its Applic. ページ: 120-125
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Recursive Subspace-based Algorithm Using Fixed Input-Output Data (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, Y.Matsuura, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Trans. Of ISCIE 17-12 ページ: 517-527
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Recursive Implementation of 4SID Prediction for Stochastic Time-varying Systems (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 36th ISCIE Int.Symp. on Stochasitic Systems Theory and its Applic. ページ: 86-101
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Modeling of Wind Profile Gratifying Given Power and Cross Spectra (2004)
  • 著者名/発表者名: J.Minato, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Proc. of 36th ISCIE Int.Symp. on Stochasitic Systems Theory and its Applic. ページ: 120-125
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Subspace-based Prediction of Linear Time-varying Stochastic Systems
  • 著者名/発表者名: K.Kameyama, A.Ohsumi
  • 雑誌名: Automatica (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より