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2014 年度 実績報告書

機能維持性を高める建物・複数機器の協調制御

研究課題

研究課題/領域番号 24360230
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

小檜山 雅之  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (10333577)

研究分担者 高橋 正樹  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (10398638)
西 宏章  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00365470)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード構造制御 / リスク評価 / 協調制御 / 地震防災 / 性能設計
研究実績の概要

本研究は、建物と制振装置と建物内の機器の制振装置を協調的に動作させる効果的な手法の提案を目的としている。建物の制振装置は建物の応答抑制と同時に機器の損傷を防ぐ制御を行うことが可能であり、また、機器の制振装置も建物の制振装置の制御に関する情報を踏まえて制御することで制御性能を飛躍的に向上させることが期待できる。
2014年度では、まず理論の実証に関して、次のような研究成果があった。(1) 2013年度に開発したセンサの信頼度パラメータに基づき連続的にオブザーバの観測行列を変動させた耐故障制御を実現する理論について、震動台実験による有効性の検証を行った。(2) 複数の制振装置に対する協調制御手法の実証実験を震動台を用いて行い、その有効性を確認した。
次に理論の構築に関するものとして、次のような研究成果があった。(3) 2013年度に開発した被害確率を最小化する設計手法をスライディングモード制御に応用する検討を行った。(4) 高次モードで過減衰を生じる多自由度系の最大応答を予測する理論を構築した。(5) セミアクティブダンパの減衰特性を考慮した最適制御系設計の理論を構築した。
そして、通信システムの研究に関するものとして、(6) 災害に関するデータの扱いの標準化案を作成し、国際電気通信連合の部門の一つで通信分野の標準策定を担当する「電気通信標準化部門」ITU-Tのスマート・サステナブル・シティのフォーカスグループFG-SSCに提出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

通信の遮断や遅延があった場合の協調制御のロバスト性に関する実証実験が遅れているが、高次モードに過減衰がある多自由度系の最大応答の推定理論や被害確率を最小化する制御系設計法のスライディングモード制御への応用などで計画以上の研究の進捗が見られた。全体としては、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

研究計画どおり、実験・解析の両面の研究を研究協力者と連携して実施する。

備考

学会発表の「福田美桜, 西宏章:個人の活動や嗜好を考慮したHEMSの構築,第43回日本医療福祉設備学会予稿集,病院設備 Vol. 56, No. 6, 2014年11月号(320号)」は,一般社団法人日本医療福祉設備協会の第43回日本医療福祉設備学会一般演題優秀発表賞を受賞。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] セミアクティブダンパの減衰特性を考慮した最適制御系設計2015

    • 著者名/発表者名
      石崎樹, 高橋正樹
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00599

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Robust Decentralized Control Method Based on Dimensionless Parameters with Practical Performance Criterion for Building Structures under Seismic Excitations2014

    • 著者名/発表者名
      Giron, N. and Kohiyama, M.
    • 雑誌名

      Structural Control and Health Monitoring

      巻: 21 ページ: 907-925

    • DOI

      10.1002/stc.1621

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 快適性指標におけるばらつきを考慮した効率のよい家電制御システム2014

    • 著者名/発表者名
      伊東未奈子, 西宏章
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 50 ページ: 471-477

    • DOI

      10.9746/sicetr.50.471

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] セミアクティブ免震建物の被害確率を低減するスライディングモード制御の制御パラメータ設計2014

    • 著者名/発表者名
      若山志津佳,小檜山雅之
    • 学会等名
      第14回日本地震工学シンポジウム
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-06
  • [学会発表] Fault-Tolerant Seismic Vibration Control of a Building with Sensor Reliability Evaluated by the Kalman Filter2014

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S. and Kohiyama, M.
    • 学会等名
      IALCCE 2014, the 4th International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-19
  • [学会発表] 個人の活動や嗜好を考慮したHEMSの構築2014

    • 著者名/発表者名
      福田美桜,西 宏章
    • 学会等名
      第43回日本医療福祉設備学会予稿集,病院設備 Vol. 56, No. 6, 2014年11月号(320号)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-13
  • [学会発表] Construction of HEMS in Japanese Cold District for Reduction of Carbon Dioxide Emissions2014

    • 著者名/発表者名
      Mio Fukuta, Minako Ito, Fumito Yamaguchi, and Hiroaki Nishi
    • 学会等名
      IECON 2014, the 40th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      Dallas, USA
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-11-01
  • [学会発表] Cost-effective Air Conditioning Control Considering Comfort Level and User Location2014

    • 著者名/発表者名
      Sachio Godo, Kanae Matsui, and Hiroaki Nishi
    • 学会等名
      IECON 2014, the 40th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      Dallas, USA
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-11-01
  • [学会発表] モードごとのピークファクターを考慮した複素完全二次結合法による中間層免震建築物の最大応答の推定2014

    • 著者名/発表者名
      石澤裕司,小檜山雅之
    • 学会等名
      第63回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-28
  • [学会発表] 被害確率に基づく建物・設備連成系の制震装置の制御系設計2014

    • 著者名/発表者名
      小檜山雅之
    • 学会等名
      第21回信頼性設計技術WS&第34回最適設計研究会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [学会発表] センサの信頼度に基づき観測値の欠落を補償するカルマンフィルタを用いた建物振動制御2014

    • 著者名/発表者名
      田中翔,小檜山雅之
    • 学会等名
      日本建築学会大会(近畿)学術講演会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] 震源断層と木造建物の位置関係が地震被害確率に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      中原悠智,渡邉拓,小檜山雅之
    • 学会等名
      日本建築学会大会(近畿)学術講演会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] Vibration Controller Design of a Building-Equipment System Based on the Seismic Damage Risk2014

    • 著者名/発表者名
      Kohiyama, M. and Ito, T.
    • 学会等名
      6WCSCM, the 6th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-17
  • [学会発表] Design of Optimal Control System in Anticipation of Application for Semi-Active Damper2014

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki, T. and Takahashi, M.
    • 学会等名
      6WCSCM, the 6th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-17

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公開日: 2016-06-01  

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