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公開番号2025166838
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-06
出願番号2025132250,2023192616
出願日2025-08-07,2019-07-19
発明の名称構造体の制振システム
出願人株式会社大林組
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類F16F 15/02 20060101AFI20251029BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】制振性能の向上を図る。
【解決手段】支持端と、前記支持端と所定方向に並ぶ第1質点と、前記支持端と前記第1質点を結ぶ第1バネ要素であって、前記所定方向と直交する直交方向に沿って作用する弾性反力を発生する第1バネ要素と、前記第1質点に対して前記直交方向に相対変位可能な第2質点と、前記第1質点に接続され、前記第2質点を前記直交方向に加振する加振器と、を有する質点モデルで表現される構造体の制振システムであって、前記加振器の加振力を制御する制御則を、強化学習を用いて定めた。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
支持端と、
前記支持端と所定方向に並ぶ第１質点と、
前記支持端と前記第１質点を結ぶ第１バネ要素であって、前記所定方向と直交する直交方向に沿って作用する弾性反力を発生する第１バネ要素と、
前記第１質点に対して前記直交方向に相対変位可能な第２質点と、
前記第１質点に接続され、前記第２質点を前記直交方向に加振する加振器と、
を有する質点モデルで表現される構造体の制振システムであって、
前記加振器の加振力を制御する制御則を、強化学習を用いて定め、
前記第２質点を前記第１質点の振動を抑制するマスダンパーのマスとし、
前記強化学習は、ある環境におかれたエージェントが、環境との相互作用を通じて、最適な行動規則を獲得するための枠組みであり、学習波を入力とする質点モデルのシミュレーションを複数回繰り返し行う、
ことを特徴とする構造体の制振システム。
続きを表示（約 91 文字）【請求項２】
請求項１に記載の構造体の制振システムであって、
前記強化学習の学習対象がセミアクティブである、
ことを特徴とする構造体の制振システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体の制振システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
各種外乱に起因する建築物の水平振動や、床の上下振動など、構造体の振動を低減させる手法として、質量体（マス）を能動的に動かすことによって制振するＡＭＤ（Active Mass Damper）が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＡＭＤでは、一般的に、制御工学に基づく制御則に従って制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１－２７５８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制御工学に基づく制御則では、制御理論が必要であり、ＡＭＤの能力を最大限に発揮させること（すなわち、マスを最適に動かすこと）が困難であった。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、制振性能の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、支持端と、前記支持端と所定方向に並ぶ第１質点と、前記支持端と前記第１質点を結ぶ第１バネ要素であって、前記所定方向と直交する直交方向に沿って作用する弾性反力を発生する第１バネ要素と、前記第１質点に対して前記直交方向に相対変位可能な第２質点と、前記第１質点に接続され、前記第２質点を前記直交方向に加振する加振器と、を有する質点モデルで表現される構造体の制振システムであって、前記加振器の加振力を制御する制御則を、強化学習を用いて定め、前記第２質点を前記第１質点の振動を抑制するマスダンパーのマスとし、前記強化学習は、ある環境におかれたエージェントが、環境との相互作用を通じて、最適な行動規則を獲得するための枠組みであり、学習波を入力とする質点モデルのシミュレーションを複数回繰り返し行う、ことを特徴とする。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、制振性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１Ａは、第１実施形態に係る構造体の制振システム構成を示す図である。図１Ｂは、図１Ａをモデル化した図である。図１Ｃは、図１Ｂの等価図である。
アクチュエータ４０の制御部分の構成を示すブロック図である。
比較例におけるＡＭＤ制御システム構築のフロー図である。
本実施形態におけるＡＭＤ制御システム構築のフロー図である。
図５Ａは、第２実施形態に係る構造体の制振システム構成を示す図である。図５Ｂは図５Ａをモデル化した図である。
図６Ａは、第３実施形態に係る構造体の制振システム構成を示す図である。図６Ｂは図６Ａをモデル化した図である。
第３実施形態の変形例を示す図である。
第３実施形態の別の変形例を示す図である。
図９Ａは、第４実施形態に係る構造体の制振システム構成を示すである。図９Ｂは図９Ａをモデル化した図である。
第４実施形態の変形例を示す図である。
第４実施形態の別の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
支持端と、前記支持端と所定方向に並ぶ第１質点と、前記支持端と前記第１質点を結ぶ第１バネ要素であって、前記所定方向と直交する直交方向に沿って作用する弾性反力を発生する第１バネ要素と、前記第１質点に対して前記直交方向に相対変位可能な第２質点と、前記第１質点に接続され、前記第２質点を前記直交方向に加振する加振器と、を有する質点モデルで表現される構造体の制振システムであって、前記加振器の加振力を制御する制御則を、強化学習を用いて定めたことを特徴とする構造体の制振システムが明らかとなる。
このような構造体の制振システムによれば、制御理論に基づく制御則（例えば最適制御）よりも優れた制御則を実現できる。これにより、加振器によって第２質点を加振することによる制振（ＡＭＤ）の能力を高めることができ、制振性能の向上を図ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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