[發(fā)明專利]減振裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380071059.3
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104968964B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 山科勇輔;門前唯明;久保充司
• 申請（專利權）人: 三菱重工業(yè)株式會社;三菱重工機電系統(tǒng)株式會社
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;E04H9/02
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權代理有限責任公司11219
• 代理人: 權太白,謝麗娜

技術領域

本發(fā)明涉及一種減振裝置，例如通過設置在高層建筑的最頂層，降低由風引起的擺動以及由地震引起的擺動這兩者。

背景技術

以往，作為高層建筑等的塔狀結構物的風擺動對策，在高層建筑的最頂層設置減振裝置。作為該控制裝置，利用設置在建筑的最頂層地面的速度傳感器來檢測建筑的擺動(建筑速度與位移)和可動質量體的速度、位移等的響應量，并通過運算來求出控制力(驅動力)，該控制力是將事先通過最優(yōu)控制理論等計算出的恒定的控制增益乘以所檢測出的響應量而求出的。并且，利用該控制力驅動可動質量體，將可動質量體的振動傳遞到結構物，從而使結構物的擺動衰減。

在專利文獻1中，對以往的減震裝置進行了發(fā)展，提出如下方法：對可動質量體的控制力進行可變增益控制、極限控制，在地震時等的大輸入時也能使可動質量體的位移處于允許行程范圍內。

另外，專利文獻2提出如下方法：通過預測可動質量體的位移而調整控制增益，使得可動質量體的位移處于允許行程范圍內。

進而，在專利文獻3中，具有用作風對策的減振模式和用作地震對策的減振模式，通過切換兩種控制模式，來應對由風引起的擺動和由地震引起的擺動。在專利文獻3中，用作地震對策的減振模式被設為對用作風對策的減振模式所獲得的控制力乘以增益的構成。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4857829號公報

專利文獻2：日本特開2010-255791號公報

專利文獻3：日本特開2011-174509號公報

發(fā)明內容

但是，在專利文獻1中，乘以由位移的控制指令適當選定的1以下的增益，因此實際上使驅動可動質量體時的行程相對于允許行程范圍大幅地減小。因此，在專利文獻1中，不能充分發(fā)揮可動質量體可動的允許行程范圍，無法得到最好的減振效果。另外，由于進行極限控制，因此在大輸入時，位移指令值達到極限，無法充分得到減振效果。

另外，在專利文獻2中，對于預測誤差和急劇的輸入，可以設想可動質量體的位移超過允許行程范圍。

另外，在專利文獻3中，對于過大的外部干擾，由于超過了允許行程范圍，因此利用制動模式使裝置停止，對地震無法積極地進行減振。

本發(fā)明基于這種技術課題而完成，其目的在于提供能夠在可動質量體的允許行程范圍內得到最好的減振效果的減振裝置。

用于解決課題的技術方案

基于上述目的而完成的本發(fā)明，涉及一種減振裝置，根據(jù)作為減振對象的結構物的擺動，通過致動器對設置于結構物的可動質量體進行驅動，從而使結構物的擺動衰減，減振裝置的特征在于，包括：第一檢測構件，對結構物的位移、結構物的速度以及結構物的加速度中的至少一個進行檢測；第二檢測構件，對可動質量體的位移以及可動質量體的速度中的至少一個進行檢測；以及控制部，求出可動質量體的目標位移與由第二檢測構件檢測出的可動質量體的位移之間的位移偏差以及可動質量體的目標速度與由第二檢測構件檢測出的可動質量體的速度之間的速度偏差中的至少一個，并基于位移偏差以及速度偏差中的至少一個，生成用于使致動器驅動可動質量體的控制指令，目標位移以及目標速度以使可動質量體的振幅恒定且對結構物的擺動起到衰減作用的方式來設定相位。

在本發(fā)明中，如以下所說明地，設定目標位移以及目標速度的方法至少存在第一方法到第四方法，但任何一個都是伴隨運算處理的方法，因此優(yōu)選以使該運算所引起的影響較小的方式來選擇方法。

在第一方法中，基于將衰減項α乘以由第一檢測構件檢測出的結構物的建筑速度v₁所得到的結果來設定目標位移以及目標速度，其中，上述衰減項α是將在可動質量體的允許行程范圍內以恒定的振幅驅動的質量體加速度振幅目標值A_ref除以結構物的速度波形的振幅A_b而得到的。

在第二方法中，基于將衰減項α乘以由第一檢測構件檢測出的結構物的建筑位移x₁所得到的結果來設定目標位移以及目標速度，其中，上述衰減項α是將在可動質量體的允許行程范圍內以恒定的振幅驅動的質量體速度振幅目標值A_ref除以結構物的位移波形的振幅A_b而得到的。