2018 Fiscal Year Annual Research Report
Estimation of excitation forces in time domain using operational responses
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16K06159
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
日野 順市 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (10173189)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | モード解析 / 伝達経路解析 / 加振力推定 / 時間領域推定 / 非定常入力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インパルス加振力の推定について，正則化手法を用いた直接的な手法および拡大カルマンフィルタによる間接的な手法について検討した。両手法とも加速度応答を用いて加振力を復元することで満足の行く結果が導出でき，D&D2018およびICSV 25で発表した。しかしながら，直接的な推定法では，想定していなかった加振点と応答点が近接する場合に結果が悪化した。拡大カルマンフィルタを用いる手法では，この問題は生じていない。そのため，推定精度悪化の原因は状態方程式中に現れる直達項の影響であると考えて，モード特性から再構成した入出力関係式に加え，部分空間同定法により実現問題を解いた入出力関係式を用いて直接法の検討を行った。部分空間法から求めた推定値は，加振点と応答点が近接していも精度良く推定が可能で，直達項を省略すると通常の周波数応答関数から求めたモード特性から再構成した結果と同様な精度の悪化が見られたことから，直達項の影響により推定結果の悪化が生じることが確認した。これらは，D&D2019で発表を行う予定である。現在，この精度悪化を防ぐ方策について検討を行っている。
カルマンフィルタによる手法では，変位応答から加速度応答に変更したことにより，応答に対する推定入力の時間遅れが解消された。最終年度は課題となっていた重み係数の決定について検討を行った。各時間ステップで，事前推定と時後推定の間の状態量の変化を最小にする評価関数を導入することで，インパルス入力が働いた後に生じる推定入力のバイアスを抑えることができた。しかしながら，重み係数を変化させて状態量の変化を最小とする値を求めているため係数を変化させる範囲の設定によっては，リアルタイムでの推定が困難になったため，評価関数の見直しと重み係数の変化幅の検討を行った。今後は，はりや板などの供試体について実験を行い，リアルタイムでの推定を行う予定である。
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