JPH1113823A - 可変ゲイン型可変減衰装置 - Google Patents
可変ゲイン型可変減衰装置Info
- Publication number
- JPH1113823A JPH1113823A JP16588297A JP16588297A JPH1113823A JP H1113823 A JPH1113823 A JP H1113823A JP 16588297 A JP16588297 A JP 16588297A JP 16588297 A JP16588297 A JP 16588297A JP H1113823 A JPH1113823 A JP H1113823A
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- JP
- Japan
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- controller
- gain
- variable
- damping device
- damping force
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、減衰力実績をフィードバックし
て、可変減衰装置が振動状況に応じて最適な減衰力を得
るような弁開度を与えるように、ゲインマトリックスか
ら最適なゲインを選択し得るような可変減衰装置を提供
することを課題とする。 【解決手段】 可変減衰装置のコントローラをデジタル
コンピュータで構成し、この可変減衰装置の減衰力実績
をコントローラにフィードバックし、制御コンピュータ
からの減衰力指令値の大きさによりコントローラが最適
となるゲインに切り換えるか、または制震制御方法、入
力地震等により制御コンピュータからの指令によりコン
トローラが最適となるゲインに切り換える構造とする。
て、可変減衰装置が振動状況に応じて最適な減衰力を得
るような弁開度を与えるように、ゲインマトリックスか
ら最適なゲインを選択し得るような可変減衰装置を提供
することを課題とする。 【解決手段】 可変減衰装置のコントローラをデジタル
コンピュータで構成し、この可変減衰装置の減衰力実績
をコントローラにフィードバックし、制御コンピュータ
からの減衰力指令値の大きさによりコントローラが最適
となるゲインに切り換えるか、または制震制御方法、入
力地震等により制御コンピュータからの指令によりコン
トローラが最適となるゲインに切り換える構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】アクティブ制震装置の制御コ
ンピュータにより指令される減衰力を、可変減衰装置の
コントローラのゲインを最適な値に変化させることで、
制震効果を十分発揮させることができる可変ゲイン型減
衰装置に関する。
ンピュータにより指令される減衰力を、可変減衰装置の
コントローラのゲインを最適な値に変化させることで、
制震効果を十分発揮させることができる可変ゲイン型減
衰装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】構造物
の柱梁架構内に設置して、地震時の揺れを低減する可変
減衰装置は、既に例えば特公平7-45781 号公報等で開示
されている。
の柱梁架構内に設置して、地震時の揺れを低減する可変
減衰装置は、既に例えば特公平7-45781 号公報等で開示
されている。
【０００３】以下簡単に、該可変減衰装置について説明
する。
する。
【０００４】図５（ａ）は可変減衰装置を、柱梁架構の
ブレースと柱間に取り付けた図である。（ｂ）は一架構
面の詳細図である。
ブレースと柱間に取り付けた図である。（ｂ）は一架構
面の詳細図である。
【０００５】図６は該可変減衰装置の概念を示す図であ
る。
る。
【０００６】油圧シリンダ３内にロッド４が両端より突
き出したピストン５を設け、その左右に形成した油圧室
６に流出阻止用チェック弁１４と流入阻止用チェック弁
１５とを配設する。次に流入用流路１６及び流出用流路
１７を設け、これらを大流量切替弁１８ａとシャットオ
フ弁１８ｂを介して左右の油圧室６に連通する。次いで
シリンダ３及びロッド４を架構本体と付加耐震要素即ち
ブレースに連結する。
き出したピストン５を設け、その左右に形成した油圧室
６に流出阻止用チェック弁１４と流入阻止用チェック弁
１５とを配設する。次に流入用流路１６及び流出用流路
１７を設け、これらを大流量切替弁１８ａとシャットオ
フ弁１８ｂを介して左右の油圧室６に連通する。次いで
シリンダ３及びロッド４を架構本体と付加耐震要素即ち
ブレースに連結する。
【０００７】そしてコンピュータの指令により大流量切
換弁１８ａが作動し、減衰係数を調整制御するものであ
る。１９は弁開度コントローラである。
換弁１８ａが作動し、減衰係数を調整制御するものであ
る。１９は弁開度コントローラである。
【０００８】ここで制御コンピュータによって指令され
る制御指令値に、可変減衰装置の左右の油圧室内の圧力
差にシリンダの有効面積を乗じた減衰力実績をフィード
バックして、流量制御弁の開度を調整し、最適な減衰力
を得るようなゲインをもつコントローラを設けることが
有効である。
る制御指令値に、可変減衰装置の左右の油圧室内の圧力
差にシリンダの有効面積を乗じた減衰力実績をフィード
バックして、流量制御弁の開度を調整し、最適な減衰力
を得るようなゲインをもつコントローラを設けることが
有効である。
【０００９】例えば図７は一定のゲインのもとで0.5Hz
の（ａ）は50tf、（ｂ）は100tf 、（ｃ）は150tf の荷
重を入力した場合の荷重とピストンのストロークの関係
を表す図である。このゲインでは0.5Hz の振動では図は
楕円形を描いている。
の（ａ）は50tf、（ｂ）は100tf 、（ｃ）は150tf の荷
重を入力した場合の荷重とピストンのストロークの関係
を表す図である。このゲインでは0.5Hz の振動では図は
楕円形を描いている。
【００１０】図８は図７の場合と同じゲインで1.0Hz の
（ａ）は50tf、（ｂ）は100tf 、（ｃ）は150tf の荷重
を入力した場合の図で、発振を起こしていることが分か
る。
（ａ）は50tf、（ｂ）は100tf 、（ｃ）は150tf の荷重
を入力した場合の図で、発振を起こしていることが分か
る。
【００１１】従って図８の場合には、減衰装置がその機
能を十分に発揮していない。
能を十分に発揮していない。
【００１２】本発明は、減衰実績をフィードバックし
て、可変減衰装置が振動状況に応じて最適な減衰力を得
るような弁開度を与えるように、ゲインマトリックスか
ら最適なゲインを選択し得るような可変減衰装置を提供
することを課題とする。
て、可変減衰装置が振動状況に応じて最適な減衰力を得
るような弁開度を与えるように、ゲインマトリックスか
ら最適なゲインを選択し得るような可変減衰装置を提供
することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１は、可変減衰装
置のコントローラをデジタルコンピュータで構成し、前
記可変減衰装置の減衰力実績を該コントローラにフィー
ドバックし、制御コンピュータからの減衰力指令値の大
きさによりコントローラが最適となるゲインに切り換え
ることを特徴とする可変ゲイン型可変減衰装置を主旨と
する。
置のコントローラをデジタルコンピュータで構成し、前
記可変減衰装置の減衰力実績を該コントローラにフィー
ドバックし、制御コンピュータからの減衰力指令値の大
きさによりコントローラが最適となるゲインに切り換え
ることを特徴とする可変ゲイン型可変減衰装置を主旨と
する。
【００１４】請求項２は、可変減衰装置のコントローラ
をデジタルコンピュータで構成し、前記可変減衰装置の
減衰力実績を該コントローラにフィードバックし、振動
制御方法に応じ、制御コンピュータからの指令により、
コントローラ内のゲインを最適となるゲインに切り換え
ることを特徴とする可変ゲイン型可変減衰装置を主旨と
する。
をデジタルコンピュータで構成し、前記可変減衰装置の
減衰力実績を該コントローラにフィードバックし、振動
制御方法に応じ、制御コンピュータからの指令により、
コントローラ内のゲインを最適となるゲインに切り換え
ることを特徴とする可変ゲイン型可変減衰装置を主旨と
する。
【００１５】請求項３は、可変減衰装置のコントローラ
をデジタルコンピュータで構成し、前記可変減衰装置の
減衰力実績を該コントローラにフィードバックし、振動
制御方法及び減衰力指令値に応じ、制御コンピュータか
らの指令により、コントローラ内のゲインを最適となる
ゲインに切り換えることを特徴とする可変ゲイン型可変
減衰装置を主旨とする。
をデジタルコンピュータで構成し、前記可変減衰装置の
減衰力実績を該コントローラにフィードバックし、振動
制御方法及び減衰力指令値に応じ、制御コンピュータか
らの指令により、コントローラ内のゲインを最適となる
ゲインに切り換えることを特徴とする可変ゲイン型可変
減衰装置を主旨とする。
【００１６】請求項４は、可変減衰装置のコントローラ
をデジタルコンピュータで構成し、前記可変減衰装置の
減衰力実績を該コントローラにフィードバックし、入力
地震動または建物の地震応答値の大きさに応じ、制御コ
ンピュータからの指令により、コントローラ内のゲイン
を最適となるゲインに切り換えることを特徴とする可変
ゲイン型可変減衰装置を主旨とする。
をデジタルコンピュータで構成し、前記可変減衰装置の
減衰力実績を該コントローラにフィードバックし、入力
地震動または建物の地震応答値の大きさに応じ、制御コ
ンピュータからの指令により、コントローラ内のゲイン
を最適となるゲインに切り換えることを特徴とする可変
ゲイン型可変減衰装置を主旨とする。
【００１７】次にその作用を説明する。
【００１８】図２はコントローラの構成を示す概念図で
ある。
ある。
【００１９】コントローラは、圧力を制御する部分Ｋ１
と流量を制御する部分Ｋ２と、位相を調整する部分Ｉ１
と符号を判定する部分Ｊ１により構成される。
と流量を制御する部分Ｋ２と、位相を調整する部分Ｉ１
と符号を判定する部分Ｊ１により構成される。
【００２０】例えば制御コンピュータからの減衰力指令
値｜Ｕ｜は、Ｉ１で位相調整され可変減衰装置本体のピ
ストン両側の圧力差｜ΔＰ｜がフィードバックされ減算
される。次いで圧力制御の最適ゲイン番号Ｋ１が選択さ
れ乗算される。この乗算された値に可変減衰装置の流量
切換弁の開度実績がフィードバックされ、前記乗算され
た値から減算され、流量を制御する最適ゲイン番号Ｋ２
が選択され乗算される。その値が符号判定部分Ｊ１を経
て、流量制御弁７に伝達される。このような処理の流れ
で減衰力指令値が精度よく実現できる。
値｜Ｕ｜は、Ｉ１で位相調整され可変減衰装置本体のピ
ストン両側の圧力差｜ΔＰ｜がフィードバックされ減算
される。次いで圧力制御の最適ゲイン番号Ｋ１が選択さ
れ乗算される。この乗算された値に可変減衰装置の流量
切換弁の開度実績がフィードバックされ、前記乗算され
た値から減算され、流量を制御する最適ゲイン番号Ｋ２
が選択され乗算される。その値が符号判定部分Ｊ１を経
て、流量制御弁７に伝達される。このような処理の流れ
で減衰力指令値が精度よく実現できる。
【００２１】ここにコントローラは減衰力指令値に応じ
て、ゲイン番号のマトリックスを有し最適なコントロー
ラゲインは、あらかじめ建物、可変減衰装置、及び装置
コントローラ等をモデル化した数値解析により、各建物
ごとに対象とする地震動の大きさや制御方法に応じて決
定しておく。
て、ゲイン番号のマトリックスを有し最適なコントロー
ラゲインは、あらかじめ建物、可変減衰装置、及び装置
コントローラ等をモデル化した数値解析により、各建物
ごとに対象とする地震動の大きさや制御方法に応じて決
定しておく。
【００２２】請求項１では、制御コンピュータの減衰力
指令値のみによって、上記ゲイン番号の内から最適なも
のを選択するため、制御コンピュータの判断は不要で、
コントローラ自体が最適なゲインを判断する。
指令値のみによって、上記ゲイン番号の内から最適なも
のを選択するため、制御コンピュータの判断は不要で、
コントローラ自体が最適なゲインを判断する。
【００２３】これに対して、請求項２、３及び４では振
動制御方法、例えば相対量フィードバック或いは絶対量
フィードバックの制御方法だとか入力地震動または建物
の地震応答値によって、最適ゲイン番号を選択する必要
があり、いずれも制御コンピュータの解析結果を要する
ため、最適なゲイン番号の選択は制御コンピュータの中
で行われる。
動制御方法、例えば相対量フィードバック或いは絶対量
フィードバックの制御方法だとか入力地震動または建物
の地震応答値によって、最適ゲイン番号を選択する必要
があり、いずれも制御コンピュータの解析結果を要する
ため、最適なゲイン番号の選択は制御コンピュータの中
で行われる。
【００２４】以上のような、可変ゲイン型可変減衰装置
を用いれば、振動制御方法や減衰力（地震動）の大きさ
により、コントローラのゲインを最適に選ぶことがで
き、減衰力指令値により近似した減衰力実績を常に確保
することができ、アクティブな制震効果を十分発揮する
ことができる。
を用いれば、振動制御方法や減衰力（地震動）の大きさ
により、コントローラのゲインを最適に選ぶことがで
き、減衰力指令値により近似した減衰力実績を常に確保
することができ、アクティブな制震効果を十分発揮する
ことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下図面により、本発明の実施の
形態を説明する。
形態を説明する。
【００２６】図１は、本発明の可変ゲイン型可変減衰装
置の概念図である。可変ゲイン型可変減衰装置は、装置
部１とコントローラ部２よりなる。装置部１は、従来の
ものと同様に油圧シリンダ３内にロッド４が両端より突
き出したピストン５を設け、その左右に形成した油圧室
６を連結する流量制御弁７から構成される。そして左右
の油圧室６の圧力差｜ΔＰ｜とロッド４の速度及び流量
制御弁７の開度実績がコントローラ部２にフィードバッ
クされる。そしてコントローラ部２から最適ゲイン処理
され開度指令値を流量制御弁７に伝達する。このように
して減衰力指令値により近似した減衰力実績が確保でき
る。
置の概念図である。可変ゲイン型可変減衰装置は、装置
部１とコントローラ部２よりなる。装置部１は、従来の
ものと同様に油圧シリンダ３内にロッド４が両端より突
き出したピストン５を設け、その左右に形成した油圧室
６を連結する流量制御弁７から構成される。そして左右
の油圧室６の圧力差｜ΔＰ｜とロッド４の速度及び流量
制御弁７の開度実績がコントローラ部２にフィードバッ
クされる。そしてコントローラ部２から最適ゲイン処理
され開度指令値を流量制御弁７に伝達する。このように
して減衰力指令値により近似した減衰力実績が確保でき
る。
【００２７】図２は制御コンピュータ部８とコントロー
ラ部２と装置部１の関係を示し、コントローラ部２の内
部構成を示す図である。
ラ部２と装置部１の関係を示し、コントローラ部２の内
部構成を示す図である。
【００２８】コントローラ部２は、位相を調整する部分
Ｉ１と、圧力を制御する部分Ｋ１と、流量を制御する部
分Ｋ２と符号を判定する部分Ｊ１からなる。装置部１の
圧力差｜ΔＰ｜は位相を調整する部分Ｉ１と、圧力を制
御する部分Ｋ１との間にフィードバックされ、流量制御
弁７の開度実績は、圧力を制御する部分Ｋ１と流量を制
御する部分Ｋ２の間にフィードバックされ、ロッド４の
速度は符号を判定する部分Ｊ１にフィードバックされ
る。流量制御弁７の開度指令値は符号を判定する部分Ｊ
１から出される。
Ｉ１と、圧力を制御する部分Ｋ１と、流量を制御する部
分Ｋ２と符号を判定する部分Ｊ１からなる。装置部１の
圧力差｜ΔＰ｜は位相を調整する部分Ｉ１と、圧力を制
御する部分Ｋ１との間にフィードバックされ、流量制御
弁７の開度実績は、圧力を制御する部分Ｋ１と流量を制
御する部分Ｋ２の間にフィードバックされ、ロッド４の
速度は符号を判定する部分Ｊ１にフィードバックされ
る。流量制御弁７の開度指令値は符号を判定する部分Ｊ
１から出される。
【００２９】図３（ａ）は、請求項１に示すような制御
コンピュータ８からの、指令値によって最適ゲインを選
択する場合でゲイン部Ｇはコントローラ内にあることを
示す図である。（ｂ）は、請求項２、３及び４に示すよ
うに最適ゲインが制御方法や入力地震動に依存し、制御
コンピュータ８の解析結果によらねば、最適ゲインが選
択できない場合で、ゲイン部Ｇは制御コンピュータ内に
あることを示す図である。
コンピュータ８からの、指令値によって最適ゲインを選
択する場合でゲイン部Ｇはコントローラ内にあることを
示す図である。（ｂ）は、請求項２、３及び４に示すよ
うに最適ゲインが制御方法や入力地震動に依存し、制御
コンピュータ８の解析結果によらねば、最適ゲインが選
択できない場合で、ゲイン部Ｇは制御コンピュータ内に
あることを示す図である。
【００３０】図４はゲインマトリックスの一例の表であ
る。ゲイン番号は、請求項１の場合はコントローラ２に
よって、請求項２、３及び４の場合は制御コンピュータ
８によって、最適なゲイン番号が選択される。
る。ゲイン番号は、請求項１の場合はコントローラ２に
よって、請求項２、３及び４の場合は制御コンピュータ
８によって、最適なゲイン番号が選択される。
【００３１】
【発明の効果】本発明の可変ゲイン型可変減衰装置を用
いれば、振動制御方法や減衰力（地震動）の大きさによ
り、コントローラのゲインを最適に選ぶことができ、減
衰力指令値により近似した減衰力実績を常に確保するこ
とができ、アクティブな制震効果を十分発揮することが
できる。
いれば、振動制御方法や減衰力（地震動）の大きさによ
り、コントローラのゲインを最適に選ぶことができ、減
衰力指令値により近似した減衰力実績を常に確保するこ
とができ、アクティブな制震効果を十分発揮することが
できる。
【図１】本発明の可変ゲイン型可変減衰装置の概念図で
ある。
ある。
【図２】制御コンピュータ部８とコントローラ部２と装
置部１の関係を示し、コントローラ部２の内部構成を示
す図である。
置部１の関係を示し、コントローラ部２の内部構成を示
す図である。
【図３】（ａ）は、請求項１に示すような制御コンピュ
ータ８からの、指令値によって最適ゲインを選択する場
合でゲイン部Ｇはコントローラ内にあることを示す図で
ある。（ｂ）は、請求項２、３及び４に示すように最適
ゲインが制御方法や入力地震動に依存し、制御コンピュ
ータ８の解析結果によらねば、最適ゲインが選択できな
い場合で、ゲイン部Ｇは制御コンピュータ内にあること
を示す図である。
ータ８からの、指令値によって最適ゲインを選択する場
合でゲイン部Ｇはコントローラ内にあることを示す図で
ある。（ｂ）は、請求項２、３及び４に示すように最適
ゲインが制御方法や入力地震動に依存し、制御コンピュ
ータ８の解析結果によらねば、最適ゲインが選択できな
い場合で、ゲイン部Ｇは制御コンピュータ内にあること
を示す図である。
【図４】ゲインマトリックスの一例の表である。
【図５】（ａ）は可変減衰装置を、柱梁架構のブレース
と柱間に取り付けた図である。（ｂ）は一架構面の詳細
図である。
と柱間に取り付けた図である。（ｂ）は一架構面の詳細
図である。
【図６】可変減衰装置の概念を示す図である。
【図７】一定のゲインのもとで0.5Hz の（ａ）は50tf、
（ｂ）は100tf 、（ｃ）は150tfの荷重を入力した場合
の荷重とピストンのストロークの関係を表す図である。
（ｂ）は100tf 、（ｃ）は150tfの荷重を入力した場合
の荷重とピストンのストロークの関係を表す図である。
【図８】図７の場合と同じゲインで1.0Hz の（ａ）は50
tf、（ｂ）は100tf 、（ｃ）は150tf の荷重を入力した
場合の図である。
tf、（ｂ）は100tf 、（ｃ）は150tf の荷重を入力した
場合の図である。
１……可変減衰装置の装置部、２……可変減衰装置のコ
ントローラ部、３……シリンダ、４……ロッド、５……
ピストン、６……油圧室、７……流量調整弁、８……制
御コンピュータ、９……圧力計、１０……ブレース、１
１……梁、１２……柱、１３……センサ
ントローラ部、３……シリンダ、４……ロッド、５……
ピストン、６……油圧室、７……流量調整弁、８……制
御コンピュータ、９……圧力計、１０……ブレース、１
１……梁、１２……柱、１３……センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 可変減衰装置のコントローラをデジタル
コンピュータで構成し、前記可変減衰装置の減衰力実績
を該コントローラにフィードバックし、制御コンピュー
タからの減衰力指令値の大きさによりコントローラが最
適となるゲインに切り換えることを特徴とする可変ゲイ
ン型可変減衰装置。 - 【請求項２】 可変減衰装置のコントローラをデジタル
コンピュータで構成し、前記可変減衰装置の減衰力実績
を該コントローラにフィードバックし、振動制御方法に
応じ、制御コンピュータからの指令により、コントロー
ラ内のゲインを最適となるゲインに切り換えることを特
徴とする可変ゲイン型可変減衰装置。 - 【請求項３】 可変減衰装置のコントローラをデジタル
コンピュータで構成し、前記可変減衰装置の減衰力実績
を該コントローラにフィードバックし、振動制御方法及
び減衰力指令値に応じ、制御コンピュータからの指令に
より、コントローラ内のゲインを最適となるゲインに切
り換えることを特徴とする可変ゲイン型可変減衰装置。 - 【請求項４】 可変減衰装置のコントローラをデジタル
コンピュータで構成し、前記可変減衰装置の減衰力実績
を該コントローラにフィードバックし、入力地震動また
は建物の地震応答値の大きさに応じ、制御コンピュータ
からの指令により、コントローラ内のゲインを最適とな
るゲインに切り換えることを特徴とする可変ゲイン型可
変減衰装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16588297A JPH1113823A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 可変ゲイン型可変減衰装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16588297A JPH1113823A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 可変ゲイン型可変減衰装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1113823A true JPH1113823A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15820778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16588297A Pending JPH1113823A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 可変ゲイン型可変減衰装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1113823A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014174044A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子力機器の制振支持装置およびその制御システム |
-
1997
- 1997-06-23 JP JP16588297A patent/JPH1113823A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014174044A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子力機器の制振支持装置およびその制御システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010814 |