2021 Fiscal Year Annual Research Report
海流・潮流発電装置の安全性と経済性を両立させる制御
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19H02352
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高木 健 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90183433)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
巻 俊宏 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 海洋再生可能エネルギー / 海流発電 / 水中浮遊式 / モデル予測制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は安全性と経済性を両立させる制御を達成するために，モデル予測制御を利用して多入力・多出力制御のシミュレーションを実行するとともに，その制御パラメターを流速毎に選択する方法を提案した。具体的な評価項目としては，係留系の疲労，船首揺の分散，ブレードピッチ角の分散を安全性の指標として選んだ。そして、これらの指標によって予想されるダメージをコストに置き換えることにより，生涯における発電による収入とコストの比の問題として定式化した．定式化においては、３種類の制御方法を考え、各流速において前述のシミュレーションで最適な制御パラメーターを求めた。このようにして求めた、制御パラメーターを用い、生涯において遭遇する流速の確率密度分布に従って、生涯で最もコストの小さくなる制御方法を選択する手法を提案した。このような手法をシミュレーションで検討した結果，低流速では制御パラメターによる差は小さいものの定格流速以上の速度域においては，異なる制御パラメターが選択されることが分かった。
このように，様々なダメージを考慮することにより，流速毎に適した制御方法を選ぶ方法を提案できた。しかし，最も優れた制御方法を選ぶために定義したコスト関数は大胆な仮定に基づいて安全性をコストに置き換えたものであるので，コスト比の値や，運動の分散と故障率の関係などは精査しなければならない。また，各要素部品の安全率も制御方法の選択に大きくかかわってくる。これらは今後の課題である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
