NCREE-2020-002
時間 2020-02-18
標題 國震中心台南實驗室振動台之動力特性識別與測試
作者 王紹柔、盧煉元、杜佳穎、雷凱婷、徐安鍾立來葉士瑋、林錦隆
摘要
財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心臺南實驗室設有(8m x 8m)高速長衝程地震模擬振動台系統,本文擬以實測資料探討振動台系統之動力特性,並完整記錄此系統新設時之動態特性及參數,以為未來發展地震工程新技術做準備。為達此目的,本文利用動力實驗所得數據與系統識別方法識別振動台系統之6x6個轉換函數。由所識別之轉換函數可知,振動台X水平向與Y轉動向明顯耦合,Y水平向則與X轉動向明顯耦合。當激振頻率落在20 Hz~30 Hz間,振動台平移Z向(垂直向)及轉動X、Y向性能衰減,需進行控制補償,而頻率於30 Hz後振動台性能恢復,X、Y平移向及Z轉動向此現象較不明顯。再者,本文進一步透過所識別之轉換函數,建立一振動台系統數值模擬程式,以此程式可用以預估振動台於不同激振指令下之振動反應,經由比對實測與模擬結果可知,本文數值模擬程式於模擬振動台X、Y、Z平移向之加速度反應結果極佳,但轉動向模擬結果尚有改善空間。
再者,本文另一個測試目的為由原控制系統控制(內部控制)改由外部控制器(TeraSoft Micro-Box 2000)對振動台輸入激振之類比訊號,並量測此外部控制器控制下振動台動力行為,接著比較相同震波作用時兩控制系統間振動台反應之差異。以TeraSoft Micro-Box 2000作為外部控制器進行外部控制實驗時,可聽見高頻噪訊,可知外部控制時易受高頻雜訊影響。基於量測到之振動台反應歷時可發現,外部控制時雖有雜訊影響,但振動台所產生之震波與原控制系統控制時所產生之震波大致上極為相近。
關鍵字 振動台動力特性、系統識別、轉換函數、外部控制
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