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可変型同調回転慣性質量トランスデューサーを用いたリアルタイムハイブリッド実験

使用可调谐旋转惯性质量传感器的实时混合实验

基本信息

批准号：
21K14285
负责人：
浅井健彦
金额：
$ 2.91万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者らが提案している構造物の振動エネルギーを電気エネルギーへと効率的に変換することで振動制御を実現する新たな制振装置である同調回転慣性質量トランスデューサーの地震動を受ける建築構造物における有効性を検証するため、数値解析シミュレーションと実験の両方から研究を行っている。同調回転慣性質量トランスデューサーは回転慣性質量を同調バネによって共振させることで高いエネルギー吸収効率を実現させているため、予め想定した周波数に対しては非常に高い性能を発揮する一方で、想定外の周波数域をもつ外乱に対してはその性能が低下する欠点が指摘されていた。本研究でははこれまでに研究、開発を行ってきた同調回転慣性質量トランスデューサーのさらなる性能の向上を目指した、可変型同調回転慣性質量トランスデューサーの開発とその制御アルゴリズムの開発に取り組んでいる。可変型同調回転慣性質量機構を実現するために、回転半径を可変に出来る装置を試作し、実験によりその有効性を実証した。当該年度は、この回転慣性質量値を実時間で適切に制御する方法として、深層強化学習の適用に取り組んでいる。深層強化学習は一般的な制御理論を適用しにくい非線形なシステムの制御にも比較的簡単に応用可能である。ここでは、一自由度系の簡単なモデルに提案する可変型の同調回転慣性質量トランスデューサーを設置したシステムを考え、数値解析シミュレーションにより深層強化学習により同調回転慣性質量トランスデューサーのモーターと回転慣性質量値をオンラインで適切に制御し、制振効率を飛躍的に改善出来ることを確認した。今後は試験体を試作し、実験による実証を行う予定である。

The representative of the study proposed a new vibration control device for the vibration generation of a building structure, an electric vibration generation system, and an effective vibration control system for the vibration of a building structure. The resonance of the resonant mass. This research is based on the research and development of the current performance of the coherent feedback inertial mass support device, the development of the variable coherent feedback inertial mass support device, and the development of the control system. The adjustable inertial mass mechanism can be realized by adjusting the radius of return. When the year is over, the inertial mass of the return is measured at the appropriate time, and the method and application of deep reinforcement learning are grouped together. Deep reinforcement learning is applicable to general control theory, and non-linear control theory is applicable to simple control theory. This is a confirmation of the improvement of the tuning inertial mass ratio of a degree of freedom system in terms of the tuning inertial mass ratio, the tuning inertial mass ratio, and the tuning inertial mass ratio In the future, the test body will be tested, and the test results will be determined.