振動制御システム
【課題】 建物及び建物内に設置された設備に対して、相互の状況に応じた適切な制振制御を行う振動制御システムを提供する。
【解決手段】 振動制御システムは、地面Ｌに建てられた建物Ｂと、建物Ｂの振動を制振する建物用制振装置Ｂ１と、建物Ｂに設置された設備Ｆと、設備Ｆの振動を制振する設備用制振装置Ｆ１と、建物用制振装置Ｂ１と設備用制振装置Ｆ１とは、相互通信可能であり、建物用制振装置Ｂ１は、建物Ｂの振動応答値を設備用制振装置Ｆ１に送信し、設備用制振装置Ｆ１は、設備Ｆの振動応答値を建物用制振装置Ｂ１に送信することを特徴とする。
【解決手段】 振動制御システムは、地面Ｌに建てられた建物Ｂと、建物Ｂの振動を制振する建物用制振装置Ｂ１と、建物Ｂに設置された設備Ｆと、設備Ｆの振動を制振する設備用制振装置Ｆ１と、建物用制振装置Ｂ１と設備用制振装置Ｆ１とは、相互通信可能であり、建物用制振装置Ｂ１は、建物Ｂの振動応答値を設備用制振装置Ｆ１に送信し、設備用制振装置Ｆ１は、設備Ｆの振動応答値を建物用制振装置Ｂ１に送信することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物及び建物内に設置された設備に対する振動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震等によって振動する建物を制振する技術が開示されている（特許文献１参照）。また、建物が揺れることで生じる建物内の設備としてのエレベータロープの揺れに応じてエレベータを管制運転する技術が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−８４８１７号公報
【特許文献２】特開２００８−７４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された技術は、建物の振動を制振するための技術であって、建物内に設置された設備の制振については、何ら考えられていない。また、特許文献２に記載された技術は、エレベータロープの揺れに応じてエレベータを管制運転する技術であって、建物の制振については、何ら考えられていない。すなわち、建物は建物の制御装置によって制御され、建物内の設備は設備の制御装置によって制御されている。
【０００５】
したがって、建物の制御装置及び設備の制御装置は、相互の制御によって応答が変化することについて考えられていないので、一方のシステムを制御することによって他方のシステムの応答が悪化する場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためのものであって、建物及び建物内に設置された設備に対して、相互の状況に応じた適切な制振制御を行う振動制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明の振動制御システムは、地面に建てられた建物と、前記建物の振動を制振する建物用制振装置と、前記建物に設置された設備と、前記設備の振動を制振する設備用制振装置と、前記建物用制振装置と前記設備用制振装置とは、相互通信可能であり、前記建物用制振装置は、前記建物の振動応答値を前記設備用制振装置に送信し、前記設備用制振装置は、前記設備の振動応答値を前記建物用制振装置に送信することを特徴とする。
【０００８】
また、前記設備用制振装置は、前記建物の振動特性を記憶していることを特徴とする。
【０００９】
また、前記建物用制振装置は、前記設備の振動特性を記憶していることを特徴とする。
【００１０】
また、前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１）の評価関数が最小となるように制御し、
評価関数Jb＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rb
より計算される関数｝ （１）
前記設備用制振装置は、以下の式（２）の評価関数が最小となるように制御し、
評価関数Jr＝｛設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rr
より計算される関数｝ （２）
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする。
評価関数Jbr＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rbと、
設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rrと、
制御対象間のバランスを決定する係数α
より計算される関数｝ （３）
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【００１１】
また、前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１'）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１】
前記設備用制振装置は、以下の式（２'）の評価関数が最小となるように制御し、
【数２】
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３'）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする。
【数３】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【００１２】
さらに、前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１"）の評価関数が最小となるように制御し、
【数４】
前記設備用制振装置は、以下の式（２"）の評価関数が最小となるように制御し、
【数５】
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３"）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする。
【数６】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の振動制御システムでは，建物及び建物内に設置された設備に対して、相互の状況に応じた適切な制振制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】振動制御システムの一実施形態のモデルを示す図である。
【図２】振動制御システムの一実施形態のブロック図である。
【図３】振動制御装置の一実施形態を示す図である。
【図４】振動制御システムのモデルの一実施例を示す図である。
【図５】ビル用制御装置の制御フローチャートを示す図である。
【図６】エレベータロープ用制御装置の制御フローチャートを示す図である。
【図７】ビルの層間変形角の最大値の比較を示す図である。
【図８】ビル−エレベータロープ間距離の最大値の比較を示す図である。
【図９】ビルの層間変形角の最大応答の時刻歴変化を示す図である。
【図１０】ビル−エレベータロープ間距離の最大応答の時刻歴変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、振動制御システムの一実施形態のモデルを示す図である。
【００１７】
本実施形態の振動システム１のモデルは、地面Ｌに建つ建物Ｂと、建物Ｂ内に設置された設備Ｆと、を有する。建物Ｂは、地震等の地面Ｌからの振動Ｅの入力に対して制振制御するための建物用制振装置Ｂ１を有する。また、設備Ｆは、建物からの振動Ｖの入力に対して制振制御するための設備用制振装置Ｆ１を有する。
【００１８】
図２は、振動制御システムの一実施形態のブロック図である。
【００１９】
振動制御システムでは、まず、地震動Ｅが建物Ｂに入力される。建物Ｂの振動は、建物用制振装置Ｂ１に入力されて制御されると共に、設備Ｆを振動させる。また、建物Ｂの振動は、設備用制振装置Ｆ１にも入力されて設備Ｆを制御するためにも使用される。設備Ｆの振動は、設備用制振装置Ｆ１に入力されて制御されると共に、建物用制振装置Ｂ１に入力されて建物Ｂを制御するためにも使用される。
【００２０】
図３は、振動制御装置の一実施形態を示す図である。
【００２１】
建物用振動制御装置Ｂ１は、建物の加速度を検出する加速度センサ等からなる建物用センサＢＳと、建物用センサＢＳの検出した検出値が入力される建物用コントローラＢＣと、建物用コントローラＢＣによって制御されて建物を制振するアクティブマスダンパー等の建物用アクチュエータＢＡと、を有する。
【００２２】
設備用振動制御装置Ｆ１は、設備にあわせた所定のパラメータを検出する設備用センサＦＳと、設備用センサＦＳの検出した検出値が入力される設備用コントローラＦＣと、設備用コントローラＦＣによって制御されて設備を制振する設備用アクチュエータＦＡと、を有する。
【００２３】
また、建物用コントローラＢＣと設備用コントローラＦＣとは相互に通信可能である。例えば、建物用コントローラＢＣは、建物の振動応答値を設備用コントローラＦＣに送信する。また、設備用コントローラＦＣは、設備の振動応答値を建物用コントローラＢＣに送信する。
【００２４】
さらに、非制御時の建物Ｂの振動特性と設備Ｆの振動特性をそれぞれ共有して記憶しておくことが好ましい。例えば、建物Ｂ及び設備Ｆの固有振動数又は固有周期、及び減衰係数等である。
【００２５】
図４は、振動制御システムのモデルの一実施例を示す図である。
【００２６】
モデルは、地面Ｌに建てられた建物としてのビル１と、建物用制振装置としてのビル用制振装置２と、ビル１内をガイドに沿って昇降する設備としてのエレベータ１１と、エレベータ１１を吊す設備としてのエレベータロープ１２と、設備用制振装置としてのエレベータロープ用制振装置１３と、を有する。
【００２７】
ビル用制振装置２は、おもり３と、おもり３を移動させるビル用アクチュエータ４と、を有し、おもり３をアクチュエータ４で動かした際の反動によってビル１を制振するアクティブマスダンパーである。
【００２８】
エレベータロープ用制振装置１３は、エレベータロープ１２をドラム等に巻いてエレベータを上げ下げする巻き上げ機１４と、巻き上げ機１４を載せた台車等を移動させる巻き上げ機用アクチュエータ１５と、を有し、巻き上げ機用アクチュエータ１５によって巻き上げ機１４を載せた台車等を移動させることで、エレベータロープ１２を制振する。
【００２９】
図４に示した振動制御システムのモデルに対するシミュレーションについて説明する。
【００３０】
建物に関するパラメータは、質点数Ｎm＝６０、１次固有周期Ｔm1＝５．８ｓ、１次減衰定数ζm1＝０．０１、階高Δｈ＝４ｍ、各層の質量ｍi＝１×１０6ｋｇである。また、エレベータロープに関するパラメータは、分割数Ｎr＝５９、線密度ρＡ＝１．７ｋｇ／ｍ、減衰定数ζr＝０．００８、本数ｎr＝５本である。
【００３１】
モデル化は、建物をせん断質点系、エレベータロープを有限要素で行う。運動方程式は、以下の式（Ａ）となる。
【数７】
ここで、
Ｍは質量行列、
Ｃは減衰行列、
Ｋは剛性行列、
ｘは変位ベクトル、
・・ｚは地動加速度、
ｆは制御力の分配ベクトル、
ｕは制御力ベクトル
である。
【００３２】
地面Ｌからビル１への入力地震動Ｅは、２００４年新潟県中越地震Ｋ−ＮＥＴ新宿観測記録ＥＷ成分を用いる。制御力は、線形２次形式レギュレータ理論を用いて決定する。
【００３３】
本実施例は、ビル１の振動が所定の閾値以上の時には、ビル用制振装置２はビル１の制振に専念して行うように以下の式（１）の評価関数が最小となるように制御する。
評価関数Jb＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rb
より計算される関数｝ （１）
【００３４】
ここでは、具体例として、以下の式（１'）の評価関数が最小となるように制御を行う。
【数８】
【００３５】
なお、他の例として、以下の式（１"）の評価関数が最小となるように制御してもよい。
【数９】
【００３６】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbはビル用制御力ベクトル、
Ｒbはビル用制御力の重み係数行列、
である。
【００３７】
また、同様に、ビル１の振動が所定の閾値以上の時には、エレベータロープ用制振装置１３はエレベータロープ１２の制振に専念して行うように以下の式（２）の評価関数が最小となるように制御する。
評価関数Jr＝｛設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rr
より計算される関数｝ （２）
【００３８】
ここでは、具体例として、以下の式（２'）の評価関数が最小となるように制御を行う。
【数１０】
【００３９】
なお、他の例として、以下の式（２"）の評価関数が最小となるように制御してもよい。
【数１１】
【００４０】
ここで、
ｙrは低減させたいエレベータの応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrはエレベータロープ用制御力ベクトル、
Ｒrはエレベータロープ用制御力の重み係数行列、
である。
【００４１】
振動が所定の閾値より小さい時には、ビル１とエレベータロープ１３の相互の振動を考慮して、それぞれビル用制振装置２及びエレベータロープ用制振装置１３は、以下の式（３）の評価関数が最小となるように制御する。
評価関数Jbr＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rbと、
設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rrと、
制御対象間のバランスを決定する係数α
より計算される関数｝ （３）
【００４２】
ここでは、具体例として、以下の式（３'）の評価関数が最小となるように制御を行う。
【数１２】
【００４３】
なお、他の例として、以下の式（３"）の評価関数が最小となるように制御してもよい。
【数１３】
【００４４】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【００４５】
次に、本実施例の制御フローチャートについて説明する。
【００４６】
図５はビル用制振装置２による制御フローチャートを示す図である。
【００４７】
まず、ステップ１で、地震動が入力される（ＳＴ１）。次に、ステップ２で、ビル１の振動レベルが所定の閾値以上か否かを判断する（ＳＴ２）。
【００４８】
ステップ２において、ビル１の振動レベルが所定の閾値以上の場合、ステップ３で、ビル１の振動を制御する（ＳＴ３）。
【００４９】
ステップ２において、ビル１の振動レベルが所定の閾値より小さい場合、ステップ４で、ビル１の振動が悪化しないように考慮しつつ、エレベータロープ用制振装置１３と協調してエレベータロープ１２の振動を制御する（ＳＴ４）。
【００５０】
図６はエレベータロープ用制振装置１３の制御フローチャートを示す図である。
【００５１】
まず、ステップ１１で、地震動が入力される（ＳＴ１１）。次に、ステップ１２で、ビル１の振動レベルが所定の閾値以上か否かを判断する（ＳＴ１２）。
【００５２】
ステップ１２において、ビル１の振動レベルが所定の閾値以上の場合、ステップ１３で、エレベータロープ１２の振動を制御する（ＳＴ１３）。
【００５３】
ステップ１２において、ビル１の振動レベルが所定の閾値より小さい場合、ステップ１４で、ビル用制振装置２と協調してエレベータロープ１２の振動を制御する（ＳＴ１４）。
【００５４】
図７は、ビルの層間変形角の最大値の比較を示す図である。横軸はビルの１つ上の階における床の相対変位を階の高さで割った層間変形角であり、縦軸は高さを示す。
【００５５】
図中、破線は、非制御時の応答である。また、点線は、ビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答である。さらに、実線は、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答である。以下、図８〜図１０まで同様である。
【００５６】
図７に示すように、非制御の応答及びビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答と比較して、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答は、層間変形角が小さくなっていることが確認できる。
【００５７】
図８は、ビル−エレベータロープ間距離の最大値の比較を示す図である。横軸はビルとエレベータロープ間の距離であり、縦軸は高さを示す。
【００５８】
図８に示すように、非制御の応答及びビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答と比較して、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答は、ビルとエレベータロープ間の距離が小さくなっていることが確認できる。
【００５９】
図９は、ビルの層間変形角の最大応答の時刻歴変化を示す図である。
【００６０】
図９に示すように、非制御の応答及びビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答と比較して、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答は、地震動が建物に入力している約１００秒〜１２５秒で低減し、応答の収束を早めている。
【００６１】
図１０は、ビル−エレベータロープ間距離の最大応答の時刻歴変化を示す図である。
【００６２】
図１０に示すように、非制御の応答及びビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答と比較して、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答は、地震動がビル１に入力している約１００秒〜１２５秒で低減するだけでなく、地震動が収まった１５０秒後でも低減している。
【００６３】
このように、振動制御システムは、地面に建てられたビル１と、ビル１の振動を制振するビル用制振装置２と、ビル１に設置されたエレベータロープ１２と、エレベータロープ１２の振動を制振するエレベータロープ用制振装置１３と、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３とは、相互通信可能であり、ビル用制振装置２は、ビル１の振動応答値をエレベータロープ用制振装置１３に送信し、エレベータロープ用制振装置１３は、エレベータロープ１２の振動応答値をビル用制振装置２に送信するので、ビル１及びビル１内に設置されたエレベータロープ１２に対して、相互の状況に応じた適切な制振制御を行うことが可能となる。また、既存のビル１およびビル用制振装置２に対して、エレベータロープ用制振装置１３を通信可能に設けることで、簡単に適用することが可能となる。
【００６４】
また、エレベータロープ用制振装置１３がビル１の振動特性を記憶していると、さらに適切な制振制御を行うことが可能となる。
【００６５】
また、ビル用制振装置２がエレベータロープ１２の振動特性を記憶していると、さらに適切な制振制御を行うことが可能となる。
【００６６】
また、ビル１の振動が所定の閾値以上の場合、ビル用制振装置２は、式（１）の評価関数が最小となるように制御し、エレベータロープ用制振装置１３は、式（２）の評価関数が最小となるように制御し、ビル１の振動が所定の閾値よりも小さい場合、ビル用制振装置２及びエレベータロープ用制振装置１３は、式（３）の評価関数が最小となるように制御するので、ビル１に入力している地震動が大きい振動の場合には、ビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御して、ビル１とエレベータロープ１２のそれぞれの制振を適切に行うことが可能であり、地震動が収まり振動が小さくなった後は、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御して、ビル１とエレベータロープ１２が互いの振動を考慮して適切に効率よく制振することが可能となる。
【００６７】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１…ビル（建物）
２…ビル用制振装置（建物用制振装置）
３…おもり（建物用制振装置）
１１…エレベータ（設備）
１２…エレベータロープ（設備）
１３…エレベータロープ用制振装置（設備用制振装置）
１４…巻き上げ機（設備用制振装置）
１５…巻き上げ機用アクチュエータ（設備用制振装置）
Ｌ…地面
Ｂ…建物
Ｂ１…建物用制振装置
Ｆ…設備
Ｆ１…設備用制振装置
Ｅ…入力地震波
Ｖ…建物の振動
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物及び建物内に設置された設備に対する振動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震等によって振動する建物を制振する技術が開示されている（特許文献１参照）。また、建物が揺れることで生じる建物内の設備としてのエレベータロープの揺れに応じてエレベータを管制運転する技術が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−８４８１７号公報
【特許文献２】特開２００８−７４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された技術は、建物の振動を制振するための技術であって、建物内に設置された設備の制振については、何ら考えられていない。また、特許文献２に記載された技術は、エレベータロープの揺れに応じてエレベータを管制運転する技術であって、建物の制振については、何ら考えられていない。すなわち、建物は建物の制御装置によって制御され、建物内の設備は設備の制御装置によって制御されている。
【０００５】
したがって、建物の制御装置及び設備の制御装置は、相互の制御によって応答が変化することについて考えられていないので、一方のシステムを制御することによって他方のシステムの応答が悪化する場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためのものであって、建物及び建物内に設置された設備に対して、相互の状況に応じた適切な制振制御を行う振動制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明の振動制御システムは、地面に建てられた建物と、前記建物の振動を制振する建物用制振装置と、前記建物に設置された設備と、前記設備の振動を制振する設備用制振装置と、前記建物用制振装置と前記設備用制振装置とは、相互通信可能であり、前記建物用制振装置は、前記建物の振動応答値を前記設備用制振装置に送信し、前記設備用制振装置は、前記設備の振動応答値を前記建物用制振装置に送信することを特徴とする。
【０００８】
また、前記設備用制振装置は、前記建物の振動特性を記憶していることを特徴とする。
【０００９】
また、前記建物用制振装置は、前記設備の振動特性を記憶していることを特徴とする。
【００１０】
また、前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１）の評価関数が最小となるように制御し、
評価関数Jb＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rb
より計算される関数｝ （１）
前記設備用制振装置は、以下の式（２）の評価関数が最小となるように制御し、
評価関数Jr＝｛設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rr
より計算される関数｝ （２）
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする。
評価関数Jbr＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rbと、
設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rrと、
制御対象間のバランスを決定する係数α
より計算される関数｝ （３）
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【００１１】
また、前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１'）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１】
前記設備用制振装置は、以下の式（２'）の評価関数が最小となるように制御し、
【数２】
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３'）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする。
【数３】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【００１２】
さらに、前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１"）の評価関数が最小となるように制御し、
【数４】
前記設備用制振装置は、以下の式（２"）の評価関数が最小となるように制御し、
【数５】
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３"）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする。
【数６】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の振動制御システムでは，建物及び建物内に設置された設備に対して、相互の状況に応じた適切な制振制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】振動制御システムの一実施形態のモデルを示す図である。
【図２】振動制御システムの一実施形態のブロック図である。
【図３】振動制御装置の一実施形態を示す図である。
【図４】振動制御システムのモデルの一実施例を示す図である。
【図５】ビル用制御装置の制御フローチャートを示す図である。
【図６】エレベータロープ用制御装置の制御フローチャートを示す図である。
【図７】ビルの層間変形角の最大値の比較を示す図である。
【図８】ビル−エレベータロープ間距離の最大値の比較を示す図である。
【図９】ビルの層間変形角の最大応答の時刻歴変化を示す図である。
【図１０】ビル−エレベータロープ間距離の最大応答の時刻歴変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、振動制御システムの一実施形態のモデルを示す図である。
【００１７】
本実施形態の振動システム１のモデルは、地面Ｌに建つ建物Ｂと、建物Ｂ内に設置された設備Ｆと、を有する。建物Ｂは、地震等の地面Ｌからの振動Ｅの入力に対して制振制御するための建物用制振装置Ｂ１を有する。また、設備Ｆは、建物からの振動Ｖの入力に対して制振制御するための設備用制振装置Ｆ１を有する。
【００１８】
図２は、振動制御システムの一実施形態のブロック図である。
【００１９】
振動制御システムでは、まず、地震動Ｅが建物Ｂに入力される。建物Ｂの振動は、建物用制振装置Ｂ１に入力されて制御されると共に、設備Ｆを振動させる。また、建物Ｂの振動は、設備用制振装置Ｆ１にも入力されて設備Ｆを制御するためにも使用される。設備Ｆの振動は、設備用制振装置Ｆ１に入力されて制御されると共に、建物用制振装置Ｂ１に入力されて建物Ｂを制御するためにも使用される。
【００２０】
図３は、振動制御装置の一実施形態を示す図である。
【００２１】
建物用振動制御装置Ｂ１は、建物の加速度を検出する加速度センサ等からなる建物用センサＢＳと、建物用センサＢＳの検出した検出値が入力される建物用コントローラＢＣと、建物用コントローラＢＣによって制御されて建物を制振するアクティブマスダンパー等の建物用アクチュエータＢＡと、を有する。
【００２２】
設備用振動制御装置Ｆ１は、設備にあわせた所定のパラメータを検出する設備用センサＦＳと、設備用センサＦＳの検出した検出値が入力される設備用コントローラＦＣと、設備用コントローラＦＣによって制御されて設備を制振する設備用アクチュエータＦＡと、を有する。
【００２３】
また、建物用コントローラＢＣと設備用コントローラＦＣとは相互に通信可能である。例えば、建物用コントローラＢＣは、建物の振動応答値を設備用コントローラＦＣに送信する。また、設備用コントローラＦＣは、設備の振動応答値を建物用コントローラＢＣに送信する。
【００２４】
さらに、非制御時の建物Ｂの振動特性と設備Ｆの振動特性をそれぞれ共有して記憶しておくことが好ましい。例えば、建物Ｂ及び設備Ｆの固有振動数又は固有周期、及び減衰係数等である。
【００２５】
図４は、振動制御システムのモデルの一実施例を示す図である。
【００２６】
モデルは、地面Ｌに建てられた建物としてのビル１と、建物用制振装置としてのビル用制振装置２と、ビル１内をガイドに沿って昇降する設備としてのエレベータ１１と、エレベータ１１を吊す設備としてのエレベータロープ１２と、設備用制振装置としてのエレベータロープ用制振装置１３と、を有する。
【００２７】
ビル用制振装置２は、おもり３と、おもり３を移動させるビル用アクチュエータ４と、を有し、おもり３をアクチュエータ４で動かした際の反動によってビル１を制振するアクティブマスダンパーである。
【００２８】
エレベータロープ用制振装置１３は、エレベータロープ１２をドラム等に巻いてエレベータを上げ下げする巻き上げ機１４と、巻き上げ機１４を載せた台車等を移動させる巻き上げ機用アクチュエータ１５と、を有し、巻き上げ機用アクチュエータ１５によって巻き上げ機１４を載せた台車等を移動させることで、エレベータロープ１２を制振する。
【００２９】
図４に示した振動制御システムのモデルに対するシミュレーションについて説明する。
【００３０】
建物に関するパラメータは、質点数Ｎm＝６０、１次固有周期Ｔm1＝５．８ｓ、１次減衰定数ζm1＝０．０１、階高Δｈ＝４ｍ、各層の質量ｍi＝１×１０6ｋｇである。また、エレベータロープに関するパラメータは、分割数Ｎr＝５９、線密度ρＡ＝１．７ｋｇ／ｍ、減衰定数ζr＝０．００８、本数ｎr＝５本である。
【００３１】
モデル化は、建物をせん断質点系、エレベータロープを有限要素で行う。運動方程式は、以下の式（Ａ）となる。
【数７】
ここで、
Ｍは質量行列、
Ｃは減衰行列、
Ｋは剛性行列、
ｘは変位ベクトル、
・・ｚは地動加速度、
ｆは制御力の分配ベクトル、
ｕは制御力ベクトル
である。
【００３２】
地面Ｌからビル１への入力地震動Ｅは、２００４年新潟県中越地震Ｋ−ＮＥＴ新宿観測記録ＥＷ成分を用いる。制御力は、線形２次形式レギュレータ理論を用いて決定する。
【００３３】
本実施例は、ビル１の振動が所定の閾値以上の時には、ビル用制振装置２はビル１の制振に専念して行うように以下の式（１）の評価関数が最小となるように制御する。
評価関数Jb＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rb
より計算される関数｝ （１）
【００３４】
ここでは、具体例として、以下の式（１'）の評価関数が最小となるように制御を行う。
【数８】
【００３５】
なお、他の例として、以下の式（１"）の評価関数が最小となるように制御してもよい。
【数９】
【００３６】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbはビル用制御力ベクトル、
Ｒbはビル用制御力の重み係数行列、
である。
【００３７】
また、同様に、ビル１の振動が所定の閾値以上の時には、エレベータロープ用制振装置１３はエレベータロープ１２の制振に専念して行うように以下の式（２）の評価関数が最小となるように制御する。
評価関数Jr＝｛設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rr
より計算される関数｝ （２）
【００３８】
ここでは、具体例として、以下の式（２'）の評価関数が最小となるように制御を行う。
【数１０】
【００３９】
なお、他の例として、以下の式（２"）の評価関数が最小となるように制御してもよい。
【数１１】
【００４０】
ここで、
ｙrは低減させたいエレベータの応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrはエレベータロープ用制御力ベクトル、
Ｒrはエレベータロープ用制御力の重み係数行列、
である。
【００４１】
振動が所定の閾値より小さい時には、ビル１とエレベータロープ１３の相互の振動を考慮して、それぞれビル用制振装置２及びエレベータロープ用制振装置１３は、以下の式（３）の評価関数が最小となるように制御する。
評価関数Jbr＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rbと、
設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rrと、
制御対象間のバランスを決定する係数α
より計算される関数｝ （３）
【００４２】
ここでは、具体例として、以下の式（３'）の評価関数が最小となるように制御を行う。
【数１２】
【００４３】
なお、他の例として、以下の式（３"）の評価関数が最小となるように制御してもよい。
【数１３】
【００４４】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【００４５】
次に、本実施例の制御フローチャートについて説明する。
【００４６】
図５はビル用制振装置２による制御フローチャートを示す図である。
【００４７】
まず、ステップ１で、地震動が入力される（ＳＴ１）。次に、ステップ２で、ビル１の振動レベルが所定の閾値以上か否かを判断する（ＳＴ２）。
【００４８】
ステップ２において、ビル１の振動レベルが所定の閾値以上の場合、ステップ３で、ビル１の振動を制御する（ＳＴ３）。
【００４９】
ステップ２において、ビル１の振動レベルが所定の閾値より小さい場合、ステップ４で、ビル１の振動が悪化しないように考慮しつつ、エレベータロープ用制振装置１３と協調してエレベータロープ１２の振動を制御する（ＳＴ４）。
【００５０】
図６はエレベータロープ用制振装置１３の制御フローチャートを示す図である。
【００５１】
まず、ステップ１１で、地震動が入力される（ＳＴ１１）。次に、ステップ１２で、ビル１の振動レベルが所定の閾値以上か否かを判断する（ＳＴ１２）。
【００５２】
ステップ１２において、ビル１の振動レベルが所定の閾値以上の場合、ステップ１３で、エレベータロープ１２の振動を制御する（ＳＴ１３）。
【００５３】
ステップ１２において、ビル１の振動レベルが所定の閾値より小さい場合、ステップ１４で、ビル用制振装置２と協調してエレベータロープ１２の振動を制御する（ＳＴ１４）。
【００５４】
図７は、ビルの層間変形角の最大値の比較を示す図である。横軸はビルの１つ上の階における床の相対変位を階の高さで割った層間変形角であり、縦軸は高さを示す。
【００５５】
図中、破線は、非制御時の応答である。また、点線は、ビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答である。さらに、実線は、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答である。以下、図８〜図１０まで同様である。
【００５６】
図７に示すように、非制御の応答及びビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答と比較して、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答は、層間変形角が小さくなっていることが確認できる。
【００５７】
図８は、ビル−エレベータロープ間距離の最大値の比較を示す図である。横軸はビルとエレベータロープ間の距離であり、縦軸は高さを示す。
【００５８】
図８に示すように、非制御の応答及びビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答と比較して、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答は、ビルとエレベータロープ間の距離が小さくなっていることが確認できる。
【００５９】
図９は、ビルの層間変形角の最大応答の時刻歴変化を示す図である。
【００６０】
図９に示すように、非制御の応答及びビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答と比較して、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答は、地震動が建物に入力している約１００秒〜１２５秒で低減し、応答の収束を早めている。
【００６１】
図１０は、ビル−エレベータロープ間距離の最大応答の時刻歴変化を示す図である。
【００６２】
図１０に示すように、非制御の応答及びビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御した時の応答と比較して、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御した時の応答は、地震動がビル１に入力している約１００秒〜１２５秒で低減するだけでなく、地震動が収まった１５０秒後でも低減している。
【００６３】
このように、振動制御システムは、地面に建てられたビル１と、ビル１の振動を制振するビル用制振装置２と、ビル１に設置されたエレベータロープ１２と、エレベータロープ１２の振動を制振するエレベータロープ用制振装置１３と、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３とは、相互通信可能であり、ビル用制振装置２は、ビル１の振動応答値をエレベータロープ用制振装置１３に送信し、エレベータロープ用制振装置１３は、エレベータロープ１２の振動応答値をビル用制振装置２に送信するので、ビル１及びビル１内に設置されたエレベータロープ１２に対して、相互の状況に応じた適切な制振制御を行うことが可能となる。また、既存のビル１およびビル用制振装置２に対して、エレベータロープ用制振装置１３を通信可能に設けることで、簡単に適用することが可能となる。
【００６４】
また、エレベータロープ用制振装置１３がビル１の振動特性を記憶していると、さらに適切な制振制御を行うことが可能となる。
【００６５】
また、ビル用制振装置２がエレベータロープ１２の振動特性を記憶していると、さらに適切な制振制御を行うことが可能となる。
【００６６】
また、ビル１の振動が所定の閾値以上の場合、ビル用制振装置２は、式（１）の評価関数が最小となるように制御し、エレベータロープ用制振装置１３は、式（２）の評価関数が最小となるように制御し、ビル１の振動が所定の閾値よりも小さい場合、ビル用制振装置２及びエレベータロープ用制振装置１３は、式（３）の評価関数が最小となるように制御するので、ビル１に入力している地震動が大きい振動の場合には、ビル用制振装置２がビル１の振動のみを考慮して制御し、エレベータロープ用制振装置１３がエレベータロープ１２の振動のみを考慮して制御して、ビル１とエレベータロープ１２のそれぞれの制振を適切に行うことが可能であり、地震動が収まり振動が小さくなった後は、ビル用制振装置２とエレベータロープ用制振装置１３が互いの応答値を通信し、協調して制御して、ビル１とエレベータロープ１２が互いの振動を考慮して適切に効率よく制振することが可能となる。
【００６７】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１…ビル（建物）
２…ビル用制振装置（建物用制振装置）
３…おもり（建物用制振装置）
１１…エレベータ（設備）
１２…エレベータロープ（設備）
１３…エレベータロープ用制振装置（設備用制振装置）
１４…巻き上げ機（設備用制振装置）
１５…巻き上げ機用アクチュエータ（設備用制振装置）
Ｌ…地面
Ｂ…建物
Ｂ１…建物用制振装置
Ｆ…設備
Ｆ１…設備用制振装置
Ｅ…入力地震波
Ｖ…建物の振動
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に建てられた建物と、
前記建物の振動を制振する建物用制振装置と、
前記建物に設置された設備と、
前記設備の振動を制振する設備用制振装置と、
前記建物用制振装置と前記設備用制振装置とは、相互通信可能であり、
前記建物用制振装置は、前記建物の振動応答値を前記設備用制振装置に送信し、
前記設備用制振装置は、前記設備の振動応答値を前記建物用制振装置に送信する
ことを特徴とする振動制御システム。
【請求項２】
前記設備用制振装置は、前記建物の振動特性を記憶している
ことを特徴とする請求項１に記載の振動制御システム。
【請求項３】
前記建物用制振装置は、前記設備の振動特性を記憶している
ことを特徴とする請求項２に記載の振動制御システム。
【請求項４】
前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１）の評価関数が最小となるように制御し、
評価関数Jb＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rb
より計算される関数｝ （１）
前記設備用制振装置は、以下の式（２）の評価関数が最小となるように制御し、
評価関数Jr＝｛設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rr
より計算される関数｝ （２）
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする請求項３に記載の振動制御システム。
評価関数Jbr＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rbと、
設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rrと、
制御対象間のバランスを決定する係数α
より計算される関数｝ （３）
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【請求項５】
前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１'）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１４】
前記設備用制振装置は、以下の式（２'）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１５】
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３'）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする請求項４に記載の振動制御システム。
【数１６】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【請求項６】
前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１"）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１７】
前記設備用制振装置は、以下の式（２"）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１８】
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３"）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする請求項４に記載の振動制御システム。
【数１９】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【請求項１】
地面に建てられた建物と、
前記建物の振動を制振する建物用制振装置と、
前記建物に設置された設備と、
前記設備の振動を制振する設備用制振装置と、
前記建物用制振装置と前記設備用制振装置とは、相互通信可能であり、
前記建物用制振装置は、前記建物の振動応答値を前記設備用制振装置に送信し、
前記設備用制振装置は、前記設備の振動応答値を前記建物用制振装置に送信する
ことを特徴とする振動制御システム。
【請求項２】
前記設備用制振装置は、前記建物の振動特性を記憶している
ことを特徴とする請求項１に記載の振動制御システム。
【請求項３】
前記建物用制振装置は、前記設備の振動特性を記憶している
ことを特徴とする請求項２に記載の振動制御システム。
【請求項４】
前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１）の評価関数が最小となるように制御し、
評価関数Jb＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rb
より計算される関数｝ （１）
前記設備用制振装置は、以下の式（２）の評価関数が最小となるように制御し、
評価関数Jr＝｛設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rr
より計算される関数｝ （２）
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする請求項３に記載の振動制御システム。
評価関数Jbr＝｛建物の応答ベクトルybと、建物応答の重み係数行列Qbと、
建物用制御力ベクトルubと、建物用制御力の重み係数行列Rbと、
設備の応答ベクトルyrと、設備応答の重み係数行列Qrと、
設備用制御力ベクトルurと、設備用制御力の重み係数行列Rrと、
制御対象間のバランスを決定する係数α
より計算される関数｝ （３）
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【請求項５】
前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１'）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１４】
前記設備用制振装置は、以下の式（２'）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１５】
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３'）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする請求項４に記載の振動制御システム。
【数１６】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【請求項６】
前記建物の振動が所定の閾値以上の場合、
前記建物用制振装置は、以下の式（１"）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１７】
前記設備用制振装置は、以下の式（２"）の評価関数が最小となるように制御し、
【数１８】
前記建物の振動が所定の閾値よりも小さい場合、
前記建物用制振装置及び前記設備用制振装置は、以下の式（３"）の評価関数が最小となるように制御することを特徴とする請求項４に記載の振動制御システム。
【数１９】
ここで、
ｙbは低減させたい建物の応答ベクトル、
Ｑbは建物応答の重み係数行列、
ｕbは建物用制御力ベクトル、
Ｒbは建物用制御力の重み係数行列、
ｙrは低減させたい設備の応答ベクトル、
Ｑrは設備応答の重み係数行列、
ｕrは設備用制御力ベクトル、
Ｒrは設備用制御力の重み係数行列、
αは制御対象間のバランスを決定する係数、
である。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２３８４４（Ｐ２０１３−２３８４４Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７５０１（Ｐ２０１１−１５７５０１）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（８９９００００７９）学校法人慶應義塾 (742)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（８９９００００７９）学校法人慶應義塾 (742)
【Ｆターム（参考）】
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