확장형 칼만필터를 이용한 케이블의 동특성 추정

Abstract

케이블 지지교량에 있어 케이블의 과도한 진동을 억제하기위한 케이블 댐퍼의 설계를 위해서는 현재 케이블의 공진주파수 및 감쇠비 등 동특성을 추정하는 것이 매우 중요하다. 이 연구에서는 케이블의 자유진동응답을 이용하여 케이블의 공진주파수 및 감쇠비를 추정하는 것에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 자유진동응답에 대하여 FFT 분석을 통하여 공진주파수를 구하고, 또한 대수감쇠비 공식을 이용하여 케이블의 감쇠비를 추정하는 기존의 방법과 함께 비선형 구조계 규명기법으로 알려져 있는 확장형 칼만필터를 감쇠비 및 공진주파수를 추정하는 것을 제안하였다. 모형 케이블을 이용한 실내실험 계측자료와 진도대교의 케이블에 대한 현장실험 계측자료를 이용하여 감쇠비를 추정함으로써 두 방법의 성능을 비교하였으며, 확장형 칼만필터가 감쇠비 등 케이블의 동특성을 추정하는데 매우 효과적인 방법임을 입증하였다.