• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of electricity-feedback traveling-wave thermoacoustic electric generator considering environmental and load variations by changing resonance characteristics

Research Project

Project/Area Number 15K06135
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Control engineering/System engineering
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

Kobayashi Yasuhide  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50272860)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) YAMADA Noboru  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (90321976)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords熱音響発電機 / 電力フィードバック / 進行波型 / ナイキストの安定判別 / 発振余裕の拡大 / 負荷のフィードバック制御 / 電力フィードバック回路の調整 / 電力フィードバックの効果 / リニアモータの効率 / 負荷の制御 / 熱音響コアの多段接続 / 振幅依存性の実測 / 定常発振時圧力の推定 / 管路長による位相調整 / 進行波圧力成分の測定
Outline of Final Research Achievements

An electricity-feedback traveling-wave thermoacousic electric generator has been first realized, which replaces the acoustic power feedback in the conventional looped-tube systems by the electricity feedback in the feedback circuit. To this end, the existing analysis method has been extended so that multistage cores are considered, and it has been demonstrated that the experimental and analysis results are consistent with each other, showing that the return power in the circuit increases as the resistance decreases, and the instability margin can be expanded by inserting a reactance in the electricity-feedback circuit.
It has also been demonstrated that the steady-state oscillation pressure amplitude can be maintained at a desired value against environmental (temperature) variations by a proposed feedback control law which dynamically changes the load registrant.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 熱音響コアの多段接続による電力フィードバック進行波型熱音響発電機の実現2018

    • Author(s)
      篠田 将太郎, 小林 泰秀, 上田 祐樹
    • Journal Title

      日本音響学会誌

      Volume: 印刷中

    • NAID

      130007539165

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リニアモータの電気-音響特性に基づく電力フィードバック型熱音響発電機の発振条件解析2017

    • Author(s)
      小林 泰秀, 梅本 康平, 中田 匠, 古澤 雅也, 山田 昇
    • Journal Title

      日本音響学会誌

      Volume: 73

    • NAID

      130007355587

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 定在波型熱音響エンジンの適応定常発振制御に基づく臨界温度比推定2017

    • Author(s)
      櫻井 一晃, 小林 泰秀, 中田 匠, 山田 昇
    • Journal Title

      日本音響学会誌

      Volume: 73

    • NAID

      130005875917

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 熱音響システムに対する制御工学の応用2018

    • Author(s)
      小林 泰秀
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 振動発電機を用いたエネルギー散逸と生成による振動振幅の制御2018

    • Author(s)
      稲田 千翔之, 永井 和貴, 小林 泰秀
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第55期総会・講演会講演論文集
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 温度変動に対して熱音響システムの圧力振幅を一定とする負荷のフィードバック制御2018

    • Author(s)
      井上 陽仁, 小林 泰秀
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第55期総会・講演会講演論文集
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 電力フィードバック回路の調整による熱音響発電機の発振余裕の最大化2018

    • Author(s)
      小林 泰秀, 井上 陽仁
    • Organizer
      日本音響学会2018年春季研究発表会講演論文集
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 振動体の振幅を一定とする振動発電機負荷のフィードバック制御系の安定性解析2017

    • Author(s)
      永井 和貴, 稲田 千翔之, 小林 泰秀
    • Organizer
      第60回自動制御連合講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] PI補償器の出力を時変係数とする定常発振制御系の安定性解析2017

    • Author(s)
      小林 泰秀
    • Organizer
      第60回自動制御連合講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 電力フィードバック回路の調整による熱音響発電機の発振余裕の拡大2017

    • Author(s)
      小林 泰秀, 井上 陽仁
    • Organizer
      日本音響学会2017年秋季研究発表会講演論文集
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 電力フィードバック型熱音響発電機における環送電力の解析2017

    • Author(s)
      篠田 将太郎, 小林 泰秀, 上田 祐樹
    • Organizer
      日本音響学会2017年春季研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      川崎
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 圧力振幅を一定に保持するフィードバック制御に基づく熱音響コアの振幅依存性を考慮した周波数応答計測2017

    • Author(s)
      中田 匠, 小林 泰秀, 山田 昇
    • Organizer
      日本音響学会2017年春季研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      川崎
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 電力フィードバック型熱音響発電機の位相調整2016

    • Author(s)
      篠田 将太郎, 小林 泰秀, 上田 祐樹
    • Organizer
      日本音響学会2016年春季研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      桐蔭横浜大学
    • Year and Date
      2016-03-11
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Constant Energy Control by Time-Varying Gain for Steady-State Oscillation of Thermoacoustic Engines to Estimate Critical Temperature Ratio2016

    • Author(s)
      Yasuhide Kobayashi, Kazuaki Sakurai, Noboru Yamada
    • Organizer
      American Control Conference
    • Place of Presentation
      Boston
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電力フィードバック型熱音響発電機の臨界温度比測定とフィードバック回路の効果2016

    • Author(s)
      篠田 将太郎, 小林 泰秀
    • Organizer
      日本音響学会2016年秋季研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      富山
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 振幅依存性を考慮した熱音響コアの周波数応答計測に基づく定常発振時圧力振幅の推定2016

    • Author(s)
      中田 匠, 小林 泰秀, 山田 昇
    • Organizer
      日本音響学会2016年秋季研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      富山
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 振動体の振幅を一定とする振動発電機負荷のフィードバック制御2016

    • Author(s)
      永井 和貴, 齋藤 浄, 小林 泰秀
    • Organizer
      第59回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 電力フィードバック型熱音響発電機の定常発振時進行波圧力成分の解析とフィードバック回路の効果2016

    • Author(s)
      篠田 将太郎, 小林 泰秀
    • Organizer
      第59回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 音響の周波数応答計測において圧力振幅を一定に保持するフィードバック制御と熱音響システムの安定性解析への応用2016

    • Author(s)
      中田 匠, 小林 泰秀
    • Organizer
      第59回自動制御連合講演会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 熱音響コアが多段接続された電力フィードバック進行波型発電機の発振条件解析及び実験2015

    • Author(s)
      篠田 将太郎, 小林 泰秀, 上田 祐樹, 古澤 雅也, 中田 匠
    • Organizer
      日本音響学会2015年秋季研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      会津大学
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 熱音響自励発振における進行波圧力増幅率の振幅依存性と定常発振時圧力振幅の関係2015

    • Author(s)
      小林 泰秀, 中田 匠, 山田 昇
    • Organizer
      日本音響学会2015年秋季研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      会津大学
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Research-status Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi