| Project/Area Number |
18H03205
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60020:Mathematical informatics-related
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
Tanaka Hisaaki 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20334584)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関屋 大雄 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (20334203)
畔上 秀幸 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (70175876)
河村 洋史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), グループリーダー (90455494)
竹内 謙善 香川大学, 創造工学部, 講師 (90911686)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | MEMS / 注入同期 / 振動工学 / 最適化理論 / ナノ/マイクロ電気機械系 (N/MEMS) / 自励振動 / 性能向上限界 / IEEE802.11 / タイミング同期 / 発振器アレー / 広域ネットワーク / 位相縮約 / 形状最適化 / N/MEMS |
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| Outline of Final Research Achievements |
Injection-locking of nonlinear oscillators to an external periodic forcing is a fundamental phenomenon which adjusts their frequencies to that of an external forcing. Such injection-locking enables to stabilize the frequency of the oscillator, and it has a long history and produces a large variety of applications. In our research, we develop a method for maximizing the frequency range of an external forcing sustaining the injection-locked mode (i.e., locking range or synchronization band), based on our newely developed theory for self-oscillating MEMS. More precisely, we have enabled a direct simulation of injection-locked MEMS through interacting two reliable softwares of Abaqus and Dymola. Further, inspired by these precise simulations, a shape optimigation theory has been developed for a self-oscillating continuous body including MEMS.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
N/MEMSでは, 最近10年間で強制振動系 (共振器) から自励振動系 (発振器) へ研究がシフトし, この自励振動を安定に実現するため, 注入同期・相互同期現象の利用が現在盛んである. その理由は, この現象を利用することにより余分な回路を必要とせず, 最もシンプルかつ省電力な定常振動の安定化・周波数制御が可能となるからである. ところが, 注入同期回路設計のための系統的設計論が存在せず, 現場では経験や勘に頼らざるを得ない状況であった. 本研究はこの状況を打開し, 最適化理論を開拓することに成功した.
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