多振動台測試系統控制技術之開發與驗證

地震模擬振動台被廣泛使用於重現地震歷時，並應用於評估結構物受加速度歷時激發之受震反應。然而在特殊實驗條件下，例如：長跨橋梁之受震反應等，由於橋柱間距較長，在同一地震事件中，橋柱間可能因為與震央距離不同使得所受之地震歷時存在差異性，為了較真實地模擬橋面之受震反應，應於不同橋柱間重現不同之地震歷時，此為單一振動台無法完成的實驗條件。多振動台系統的實驗測試，擬透過不同參數及控制迴圈，使各振動台能重現不同地震加速度歷時。傳統的比例－積分－微分控制難以完美重現目標加速度歷時，甚至因不同振動台之特性，重現同一筆加速度歷時將產生不同長度之延時，因此設計外迴路控制器提升振動台之重現性能及多振動台間之同步性。本研究利用建置於國家地震工程研究中心之多振動台系統進行研究與分析。首先識別各振動台之動力模型，並利用權重分配法設計之前饋控制器以及強韌回饋控制器提升各自追蹤加速度歷時之能力。接著以包含跨接試體之多振動台測試系統動力反應之模型設計前饋控制器並進行改良，分別由時間域及頻率域分析控制器對多振動台性能同步性提升之結果。