1996 Fiscal Year Annual Research Report
非線形熱流動のアクディブ・フィードバック制御に関する研究
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08455102
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
笠木 伸英 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80107531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 雄二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (80222066)
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| Keywords | 非線形熱流動 / アクティブ・フィードバック制御 / 準最適制御 / ニューラルネットワーク |
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| Research Abstract |
非線形熱流動のアクティブ・フイ-ドバック制御の制御則の候補として,本年度は,評価関数のフレッシェ微分から制御力を算出する準最適制御手法と,ニューラルネットワークを用いた最適制御について基礎的な検討を行った.
準最適制御法については,バーガーズ方程式を対象として,種々の初期条件や評価関数の重みにおける制御結果を系統的に評価した.現在,制御力の決定に用いる勾配法の改良について検討している.また,チャネル乱流の壁近傍において,仮想的な体積力を加えてスパン方向の乱れを減衰させる数値実験を行った.その結果,準最適制御が制御力としての体積力を適切に与え,乱流摩擦抵抗を大幅に減少させることを明らかにした.
一方,ニューラルネットワークを用いた最適制御については,システム・ニューラルネットワークとニューラルネットワーク・コントローラーを用いた制御系の定式化を行うとともに,熱伝導方程式およびバーガーズ方程式に適用し,最適制御の数値解とほぼ一致する結果が得られることを示した.現在,より汎化能力を高めるための学習法,および内部構造の検討を進めている.
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[Publications] Satake,S.,and Kasagi,N.: "Turbulence Control with Wall-Adjacent Thin Layer Damping SPanwise Velocity Fluctuations" Int.J.Heat & Fluid Flow. Vol.17,No.3. 343-352 (1996)
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[Publications] 三戸・笠木: "フレキシブル・チャネル乱流の直接数値シミュレーション" 第10回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 188-189 (1996)
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[Publications] 三戸・笠木: "壁面変形による渦対と熱伝達のアクティブ制御" 第33回日本伝熱シンポジウム講演論文集. Vol.2. 393-394 (1996)
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[Publications] 佐竹・笠木: "準最適制御理論を用いた壁面剪断乱流の制御" 日本流体力学会年会'96,日本流体力学会誌. Vol.15別冊. 171-172 (1996)
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[Publications] 鈴木・佐竹・笠木: "乱流能動制御に用いるニューラルネットワークの内部構造に関する研究" 日本流体力学会年会'96,日本流体力学会誌. Vol.15別冊. 121-122 (1996)
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[Publications] 佐竹・鈴木・笠木: "DNSによる剪断乱流の準最適制御の検討" 計算工学講演会論文集,日本計算工学会. Vol.1,No.1. 445-448 (1996)
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[Publications] 水矢・笠木・佐竹・鈴木: "壁乱流中の固体粒子運動の数値シミュレーション" 第15回混相流シンポジウム講演論文集. 129-132 (1996)
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[Publications] 佐竹・笠木: "壁面剪断乱流の準最適制御に関する基礎的研究" 日本機械学会論文集. Vol.63B,No605. 24-31 (1997)
