Development of Highly Versatile On-Line Hybrid Test Systems using DSP units

使用 DSP 单元开发高度通用的在线混合测试系统

• 批准号: 14550478
• 负责人: IGARASHI Akira
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14550478/
• 关键词: real-time test; shake table; pseudo-dynamic test; substructure technique; liquid storage tank; digital filter; MR damper; fast hybrid loading test; 時間遅れ補償; リアルタイム実験; デジタルフィルタ; MRダンパー; 陰的解法

Development of the highly versatile hybrid testing system taking advantage of the use of DSP is studied. The test method is based on the real-time hybrid loading test, and the substructure Hybrid Shake Table (SHST) test method based on the principle of the hybrid testing technique and the substructure technique in order to evaluate t he real-time dynamic response of test structures and structural components is studied This test method consists of the shake table test or loading test using actors for the experimental substructure that is a part of the structural system and numerical computation for the numerical substructure. In this study, the reliability and accuracy of the test methods are secured by the compensation of the dynamic characteristics including the phase lag of the actuators and the shaking table response using the application of digital filtering technique to the DSP-based control system. The capability of the test method is demonstrated by several kinds of nonlinear dynamic interaction problems. The validation tests includes a case of a Tuned Mass Damper installed to an existing RC bridge column as the countermeasure to the wind induced vibration, liquid storage tank with seismic isolators and Magneto-Rheological(MR) dampers. The effect of the proposed method is clearly shown in the validation tests.

研究了利用数字信号处理器（DSP）开发高通用性的混合测试系统。该试验方法基于实时混合加载试验，为了评价结构的真实的振动特性，基于混合试验技术和子结构技术原理的子结构混合振动台（SHST）试验方法，本文研究了试验结构和构件的时间动力响应。试验方法包括对试验子结构进行振动台试验或加载试验，数值子结构的数值计算。在这项研究中，测试方法的可靠性和准确性得到保证的动态特性，包括相位滞后的驱动器和振动台响应的补偿，使用数字滤波技术的应用程序基于DSP的控制系统。通过几类非线性动力相互作用问题的算例验证了该方法的有效性。验证试验包括一个案例的调谐质量阻尼器安装到现有的钢筋混凝土桥梁柱作为对策的风振，储液罐与地震隔离器和磁流变（MR）阻尼器。所提出的方法的效果在验证测试中清楚地显示。

项目成果

五十嵐晃, 家村浩和, 田中創: "ディジタルフィルタ変位補償制御を用いたサブストラクチャーハイブリッド振動台実験"第11回日本地震工学シンポジウム論文集. 303 (2002)

Akira Igarashi、Hirokazu Iemura、Hajime Tanaka：“采用数字滤波器位移补偿控制的下部结构混合振动台实验”第 11 届日本地震工程学会论文集 303（2002 年）。

五十嵐晃, 家村浩和, 鶴田大輝: "免震液体貯蔵タンクを対象としたサブストラクチャーハイブリッド振動台実験"土木学会地震工学論文集. Vol.27. Paper No.264(10) (2003)

Akira Igarashi、Hirokazu Iemura、Daiki Tsuruta：“隔震液体储罐的下部结构混合振动台实验”日本土木工程师学会地震工程学报第 264 卷（10）（2003 年）。

五十嵐晃, 家村浩和, 岸田誠司, 豊岡亮洋: "デジタルフィルタ補償を適用したリアルタイムハイブリッド実験システム"第11回日本地震工学シンポジウム論文集. 302 (2002)

Akira Igarashi、Hirokazu Iemura、Seiji Kishida、Ryohiro Toyooka：“应用数字滤波器补偿的实时混合实验系统”第 11 届日本地震工程研讨会论文集 302（2002）。

五十嵐晃, 家村浩和, 田中創: "サブストラクチャーハイブリッド振動台実験システムの開発と振動制御デバイスの性能検証実験への適用"構造工学論文集. Vol.49A(印刷中). (2003)

Akira Igarashi、Hirokazu Iemura、Hajime Tanaka：“子结构混合振动台实验系统的开发及其在振动控制装置性能验证实验中的应用”《结构工程杂志》第 49A 卷（出版中）。

A.Igarashi, H.Iemura, H.Tanaka, D.Tsuruta: "Experimental Simulation of Coupled Response of Structural Systems Using the Substructure Hybrid Shake Table Test Method"Proc. 13th World Conference on Earthquake Engineering. 829. (2004)

A.Igarashi、H.Iemura、H.Tanaka、D.Tsuruta：“使用子结构混合振动台测试方法进行结构系统耦合响应的实验模拟”Proc。