JPS60252920A - 振動試験機における波形補正装置 - Google Patents
振動試験機における波形補正装置Info
- Publication number
- JPS60252920A JPS60252920A JP59110347A JP11034784A JPS60252920A JP S60252920 A JPS60252920 A JP S60252920A JP 59110347 A JP59110347 A JP 59110347A JP 11034784 A JP11034784 A JP 11034784A JP S60252920 A JPS60252920 A JP S60252920A
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- Japan
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- spectrum
- correction
- correction spectrum
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D19/00—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
- G05D19/02—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は構造物の振動試験等を行なう振動試験機におい
て振動台の応答波形がある設定された目標波形に一致す
るように振動台に加える波形を補正する波形補正装置に
関する。
て振動台の応答波形がある設定された目標波形に一致す
るように振動台に加える波形を補正する波形補正装置に
関する。
（ロ）従来技術
一般に、振動試験においては加速度制御で正弦波の加振
を行なう場合がある。このような正弦波を振動台に入力
して加振させた場合、振動台自体の加速度応答波形は、
供試体をも含む振動伝達系によって加振波形に歪を生じ
、実際の振動台に加わる波形は所期の加振波形と異なっ
たものになる。
を行なう場合がある。このような正弦波を振動台に入力
して加振させた場合、振動台自体の加速度応答波形は、
供試体をも含む振動伝達系によって加振波形に歪を生じ
、実際の振動台に加わる波形は所期の加振波形と異なっ
たものになる。
特に加振波形の周波数が低いときにこの傾向は顕著であ
る。加振波形の歪を補正し、振動台からの応答波形を所
期の目標波形にするには振動伝達系の伝達関数を知る必
要がある。このため、従来技術では、リアルタイムで応
答波形をＣＰＵに入力し、高速フーリエ変換によって伝
達関数をめ新たな補正波形を作成することも試みられて
いる。
る。加振波形の歪を補正し、振動台からの応答波形を所
期の目標波形にするには振動伝達系の伝達関数を知る必
要がある。このため、従来技術では、リアルタイムで応
答波形をＣＰＵに入力し、高速フーリエ変換によって伝
達関数をめ新たな補正波形を作成することも試みられて
いる。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
正弦波の加振波形に基づく応答波形をＣＰＵに取込み加
振波形を高速フーリエ変換法により補正する場合応答波
形のデータの取込みタイミングは常に一定したものでは
ないので、取込みタイミングにより補正された波形は必
らずしも零点から始まるものとはならない。このような
補正波形を波形メモリとしての出力バッファにそのまま
セットすると振動台に加える時系列化された加振波形の
途中で急な立ち上り現象を生じ、定常の正弦波を撮動台
に加えられなくなる。このため、振動試験により急激な
ショックを供試体に与えることになり、しかも得られる
データの信頼性が乏しくなるという不具合を生じる。
振波形を高速フーリエ変換法により補正する場合応答波
形のデータの取込みタイミングは常に一定したものでは
ないので、取込みタイミングにより補正された波形は必
らずしも零点から始まるものとはならない。このような
補正波形を波形メモリとしての出力バッファにそのまま
セットすると振動台に加える時系列化された加振波形の
途中で急な立ち上り現象を生じ、定常の正弦波を撮動台
に加えられなくなる。このため、振動試験により急激な
ショックを供試体に与えることになり、しかも得られる
データの信頼性が乏しくなるという不具合を生じる。
本発明は従来のかかる問題点を解決し、振動台の応答波
形が所期の目標波形に一致するようにリアルタイムで遂
次補正ができるようにするとともに、補正された正弦波
形が時系列的にみて連続的な波形となるようにして、信
頼度の高い振動試験データが得られる１つにすることを
目的とする。
形が所期の目標波形に一致するようにリアルタイムで遂
次補正ができるようにするとともに、補正された正弦波
形が時系列的にみて連続的な波形となるようにして、信
頼度の高い振動試験データが得られる１つにすることを
目的とする。
に）問題点を解決するだめの手段
本発明は上述の目的を達成するため、振動台に加える正
弦波の加振波形とこの加振波形に応答して得られる応答
波形とを共にフーリエ変換し、フーリエ変換後の両波形
から補正スペクトルを算出し、この補正スペクトルに対
して、そのＤＣ成分を除いた各周波数成分の実数部を零
に、虚数部をパワーの平方根にそれぞれ代替して逆フー
リエ変換によって最終的な補正波形を再現するようにし
たものである。
弦波の加振波形とこの加振波形に応答して得られる応答
波形とを共にフーリエ変換し、フーリエ変換後の両波形
から補正スペクトルを算出し、この補正スペクトルに対
して、そのＤＣ成分を除いた各周波数成分の実数部を零
に、虚数部をパワーの平方根にそれぞれ代替して逆フー
リエ変換によって最終的な補正波形を再現するようにし
たものである。
（ホ）実施例
以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
図はこの実施例の波形補正装置のブロック図である。同
図において、１Ｖ１．波形補正装置を示し、２は供試体
が取付けられる振動試験機の振動台である。４は振動台
２に加える正弦波の加振波形が記憶される出力バッファ
、６は出カバソファ４に記憶された加振波形を読み出し
て出力する波形出力手段、８Ｖ′ｉ、波形出力手段６か
ら与えられる加振波形により振動台２を加振する加振手
段で、たとえば油圧アクチュエータで構成される。１０
は振動台２に取付けられた加速度センサ、１２は振動台
２の振動にともない加速度センサ１０で検出された応答
波形を入力する応答波形入力手段、１４は応答波形入力
手段１２から与えられる応答波形ならびに出力バッファ
４に記憶された加振波形をそれぞれ高速フーリエ変換す
るフーリエ変換手段である。１６はフーリエ変換手段１
４でフーリエ変換された加振波形ならびに応答波形に基
づいて補正スペクトルを算出する補正スペクトル算出手
段、２０は補正スペクトル算出手段１６で算出された補
正スペクトルに対してそのＤＣ成分を除いた各周波数成
分の実数部を零に、虚数部をパワーの平方根にそれぞれ
代替する補正スペクトル換算手段である。また２０は補
正スペクトル換算手段１８で換算された後の補正スペク
トルを高速逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段であ
る。
図において、１Ｖ１．波形補正装置を示し、２は供試体
が取付けられる振動試験機の振動台である。４は振動台
２に加える正弦波の加振波形が記憶される出力バッファ
、６は出カバソファ４に記憶された加振波形を読み出し
て出力する波形出力手段、８Ｖ′ｉ、波形出力手段６か
ら与えられる加振波形により振動台２を加振する加振手
段で、たとえば油圧アクチュエータで構成される。１０
は振動台２に取付けられた加速度センサ、１２は振動台
２の振動にともない加速度センサ１０で検出された応答
波形を入力する応答波形入力手段、１４は応答波形入力
手段１２から与えられる応答波形ならびに出力バッファ
４に記憶された加振波形をそれぞれ高速フーリエ変換す
るフーリエ変換手段である。１６はフーリエ変換手段１
４でフーリエ変換された加振波形ならびに応答波形に基
づいて補正スペクトルを算出する補正スペクトル算出手
段、２０は補正スペクトル算出手段１６で算出された補
正スペクトルに対してそのＤＣ成分を除いた各周波数成
分の実数部を零に、虚数部をパワーの平方根にそれぞれ
代替する補正スペクトル換算手段である。また２０は補
正スペクトル換算手段１８で換算された後の補正スペク
トルを高速逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段であ
る。
上記構成を有する波形補正装置１において、出力バッフ
ァ４に記憶された正弦波の加振波形ｆ （ｔ）は波形出
力手段６によって読み出され加振手段８に与えられる。
ァ４に記憶された正弦波の加振波形ｆ （ｔ）は波形出
力手段６によって読み出され加振手段８に与えられる。
加振手段８はこの加振波形ｆ （ｔ）に基づき振動台２
を振動させる。振動台２の振動にともなう加速度は加速
度センサ１０により検出され、その検出信号の応答波形
ｇ（ｔ）が応答波形入力手段１２に入力される。応答波
形入力手段１２に入力される応答波形ｇ （ｔ）は振動
台２や供試体を含む振動伝達系の影響を受け加振波形ｆ
（ｔ）から歪んだものとなっている。フーリエ変換手
段１４は応答波形入力手段１２に入力される応答波形ｇ
（ｔ）と出力バッファ４に記憶されている加振波形ｆ
（ｔ）とをそれぞれ取込み、両波形ｆ（ｔ）４ｇ（ｔ
）を高速フーリエ変換する。このフーリエ変換後の加振
波形と応答波形をそれぞれＦ（ω）、Ｇ（ω）とする。
を振動させる。振動台２の振動にともなう加速度は加速
度センサ１０により検出され、その検出信号の応答波形
ｇ（ｔ）が応答波形入力手段１２に入力される。応答波
形入力手段１２に入力される応答波形ｇ （ｔ）は振動
台２や供試体を含む振動伝達系の影響を受け加振波形ｆ
（ｔ）から歪んだものとなっている。フーリエ変換手
段１４は応答波形入力手段１２に入力される応答波形ｇ
（ｔ）と出力バッファ４に記憶されている加振波形ｆ
（ｔ）とをそれぞれ取込み、両波形ｆ（ｔ）４ｇ（ｔ
）を高速フーリエ変換する。このフーリエ変換後の加振
波形と応答波形をそれぞれＦ（ω）、Ｇ（ω）とする。
フーリエ変換手段１４でフーリエ変換された加振波形Ｆ
（ω）と応答波形Ｇ（ω）とは共に次段の補正スペクト
ル請出手段１６へ送出される。補正スペクトル算出手段
１６は、入力される応答波形Ｇ（ω）を加振波形Ｆ（ω
）で除算して、これにより振動伝達系における伝ＩＧ（
ω）１一 連関数Ｈ（ω）を算出する。すなわち−５１□。、Ｈ（
ω）である。さらに引き続いて補正スペクトル算出手段
１６は、加振波形Ｇ（ω）を伝達関数Ｈ（ω）で除算し
て加振波形Ｆ（ω）に対する補正スペクトルＦ′（ω）
を算出する。すなわちニー可ニーＦ′（ω）となる。こ
うしＩＨ（ω）ｊ て得られる補正スペクトルＦ′（ω）は加振波形Ｆ（ω
）を補正したものとなっているが零点から始まる正弦波
の保障はなされていない。従って、算出された補正スペ
クトルは次段の補正スペクトル換算手段１８に加えられ
る。補正スペクトル換算手段１Ｂは補正スペクトル算出
手段１６から与えられる補正スペクトルＦ′（ω）に対
して次の演算処理を行なう。
（ω）と応答波形Ｇ（ω）とは共に次段の補正スペクト
ル請出手段１６へ送出される。補正スペクトル算出手段
１６は、入力される応答波形Ｇ（ω）を加振波形Ｆ（ω
）で除算して、これにより振動伝達系における伝ＩＧ（
ω）１一 連関数Ｈ（ω）を算出する。すなわち−５１□。、Ｈ（
ω）である。さらに引き続いて補正スペクトル算出手段
１６は、加振波形Ｇ（ω）を伝達関数Ｈ（ω）で除算し
て加振波形Ｆ（ω）に対する補正スペクトルＦ′（ω）
を算出する。すなわちニー可ニーＦ′（ω）となる。こ
うしＩＨ（ω）ｊ て得られる補正スペクトルＦ′（ω）は加振波形Ｆ（ω
）を補正したものとなっているが零点から始まる正弦波
の保障はなされていない。従って、算出された補正スペ
クトルは次段の補正スペクトル換算手段１８に加えられ
る。補正スペクトル換算手段１Ｂは補正スペクトル算出
手段１６から与えられる補正スペクトルＦ′（ω）に対
して次の演算処理を行なう。
まず、補正スペクトルｐｒ＜ω）の周波数成分のうち０
次のＤＣ成分を除く各周波数成分についてパワーの平方
根をめる。すなわち、今、１次の周波数成分の実数部を
Ｒｅｉ 、虚数部をＩｍｉとするとパワーの平方根Ａ１
けＡｉ＝ｆｉ−となる。次いで、補正スペクトルｐ／（
ω）の０次のＤＣ成分を除く各周波数成分について、実
数部を全て零に代替する一方、虚数部を上記のごとくし
てめたパワーの平方根Ａ１に代替する。この操作はフー
リエ変換の各周波数成分の実数部が余弦波に、虚数部が
正弦波に対応することからゲイン補償を保ちながら、余
弦波をなくして正弦波の集合体に換算し直すことを意味
する。このようにして補正スペクトル換算手段１８で換
算された補正スペクトルｆ−１フーリエ変換手段２０に
送られ、ここで高速逆フーリエ変換されて補正波形ｆ′
（ｔ）となる。この補正波形ｆ′（１）は出力バッファ
４に新たにセットされる。その際の補正波形ｆ ’ （
ｔ）は零点から始まる正弦波なので、セットにともなう
波形の変動は生じない。このように、出力バッファ４か
らは補正波形ｆ’（ｔ）が出力波形ｆ （ｔ）として遂
次更新しながら出力される。
次のＤＣ成分を除く各周波数成分についてパワーの平方
根をめる。すなわち、今、１次の周波数成分の実数部を
Ｒｅｉ 、虚数部をＩｍｉとするとパワーの平方根Ａ１
けＡｉ＝ｆｉ−となる。次いで、補正スペクトルｐ／（
ω）の０次のＤＣ成分を除く各周波数成分について、実
数部を全て零に代替する一方、虚数部を上記のごとくし
てめたパワーの平方根Ａ１に代替する。この操作はフー
リエ変換の各周波数成分の実数部が余弦波に、虚数部が
正弦波に対応することからゲイン補償を保ちながら、余
弦波をなくして正弦波の集合体に換算し直すことを意味
する。このようにして補正スペクトル換算手段１８で換
算された補正スペクトルｆ−１フーリエ変換手段２０に
送られ、ここで高速逆フーリエ変換されて補正波形ｆ′
（ｔ）となる。この補正波形ｆ′（１）は出力バッファ
４に新たにセットされる。その際の補正波形ｆ ’ （
ｔ）は零点から始まる正弦波なので、セットにともなう
波形の変動は生じない。このように、出力バッファ４か
らは補正波形ｆ’（ｔ）が出力波形ｆ （ｔ）として遂
次更新しながら出力される。
（へ）効果
以上のように本発明によれば、振動台に加える正弦波の
加振波形とこの加振波形に応答して得られる応答波形と
を共にフーリエ変換しフーリエ変換後の両波形から補正
スペクトルを算出し、この補正スペクトルに対して、そ
のＤＣ成分を除いた各周波数成分の実数部を零に１虚数
部をパワーの平方根にそれぞれ代替して逆フーリエ変換
によって最終的な補正波形を再現するようにしている。
加振波形とこの加振波形に応答して得られる応答波形と
を共にフーリエ変換しフーリエ変換後の両波形から補正
スペクトルを算出し、この補正スペクトルに対して、そ
のＤＣ成分を除いた各周波数成分の実数部を零に１虚数
部をパワーの平方根にそれぞれ代替して逆フーリエ変換
によって最終的な補正波形を再現するようにしている。
従って、振動台の応答波形が所期の目標波形に一致する
ように、リアルタイムで補正がなされ、しかも、補正さ
れた正弦波形が時系列的にみて急激な立ち上りのないス
ムーズなものとなる。このため信頼度の高い振動試験デ
ータが得られるようになるという実用上優れた効果を奏
する。
ように、リアルタイムで補正がなされ、しかも、補正さ
れた正弦波形が時系列的にみて急激な立ち上りのないス
ムーズなものとなる。このため信頼度の高い振動試験デ
ータが得られるようになるという実用上優れた効果を奏
する。
図面は本発明の一実施例を示す振動試験機における波形
補正装置のブロック図である。 １・・波形補正装置、２・・振動台、４ ・出力バッフ
ァ、１４・・フーリエ変換手段、１６・・補正スペクト
ル算出手段、１８・・補正スペクトル換算手段、２０・
・逆フーリエ変換手段。 出 願 人 株式会社島津製作所 代 理 人 弁理士岡田和秀
補正装置のブロック図である。 １・・波形補正装置、２・・振動台、４ ・出力バッフ
ァ、１４・・フーリエ変換手段、１６・・補正スペクト
ル算出手段、１８・・補正スペクトル換算手段、２０・
・逆フーリエ変換手段。 出 願 人 株式会社島津製作所 代 理 人 弁理士岡田和秀
Claims (1)
- （１）振動台に加える正弦波の加振波形が記憶される出
カバソファと、前記加振波形を振動台に加えることによ
り振動台から検出された応答波形ならびに前記出力バッ
ファに記憶された加振波形をそれぞれフーリエ変換する
フーリエ変換手段と、このフーリエ変換手段でフーリエ
変換された加振波形ならびに応答波形に基づいて補正ス
ペクトルを算出する補正スペクトル算出手段と、この補
正スペクトル算出手段で算出された補正スペクトルに対
してそのＤＣ成分を除いた各周波数成分の実数部を零に
、虚数部をパワーの平方根にそれぞれ代替する補正スペ
クトル換算手段と、この補正スペクトル換算手段で換算
された補正スペクトルを逆フーリエ変換する逆フーリエ
変換手段とを含むことを特徴とする振動試験機における
波形補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110347A JPH067367B2 (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 振動試験機における波形補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110347A JPH067367B2 (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 振動試験機における波形補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60252920A true JPS60252920A (ja) | 1985-12-13 |
| JPH067367B2 JPH067367B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=14533449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59110347A Expired - Lifetime JPH067367B2 (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 振動試験機における波形補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067367B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0347847A2 (de) * | 1988-06-21 | 1989-12-27 | Supfina Maschinenfabrik Hentzen GmbH & Co. KG | Automatische spitzenlose Feinstbearbeitungsvorrichtung für oberflächenrotationssymmetrische Körper in einer Durchlaufmaschine |
| JPH02217904A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Toyoda Mach Works Ltd | 位置決め制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5397262B2 (ja) * | 2010-02-22 | 2014-01-22 | 株式会社島津製作所 | 振動試験装置 |
-
1984
- 1984-05-29 JP JP59110347A patent/JPH067367B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0347847A2 (de) * | 1988-06-21 | 1989-12-27 | Supfina Maschinenfabrik Hentzen GmbH & Co. KG | Automatische spitzenlose Feinstbearbeitungsvorrichtung für oberflächenrotationssymmetrische Körper in einer Durchlaufmaschine |
| JPH02217904A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | Toyoda Mach Works Ltd | 位置決め制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH067367B2 (ja) | 1994-01-26 |
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