機械学習法を活用した自律型翼型失速回避制御システムの構築
| Project/Area Number |
17H03476
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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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| Research Field |
Aerospace engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
李家 賢一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20175037)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今村 太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30371115)
砂田 保人 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50216488)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 航空宇宙工学 / 流体工学 / 剥離流 / 流体制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の究極的な目標は、航空機の失速を防止することで、重大な航空機事故を防ぎ、社会的な重要課題である航空安全の向上に寄与することを目指すことである。そのために、申請者らが開発を続けてきた失速抑制を可能とする制御装置に関して、人工知能の手法である機械学習法を活用することで、迎角や速度のような流れ場の状況が変化したときにシステムが自動的にその変化を認識できないというこれまでの問題点を解決した失速回避方法を確立することを目的としている。
研究三年目の平成31年度は、第三段階として、前年度に構築した迎角に応じて適切に板高さを変更することのできる板高さ調整装置を活用し、この装置による板高さ変更と動的駆動の両方を活用することで、動的駆動の振動時間を抑えられ、かつ計測するすべての迎角範囲で適用可能な機械学習法の制御則を構築する等、更なる性能の向上をめざした風洞実験を行った。実験の途中で、使用していた動的駆動装置に不測の故障が生じ、当該装置の修理と調整が必要となり、風洞実験の実施に遅れを生じたため補助金の繰り越しを行った。更には、質のより高いデータを得る目的で計測用ソフトウェアと制御装置の整備を行い、剥離流れ内の流れ場構造を三次元かつ時系列の両面からできるだけ捉える風洞実験を前年度に引き続き行い、三次元流れ場の状況をとらえるデータを得ることができた。また流れの可視化と機械学習を組み合わせることで、剥離泡崩壊を起こしている状況での時系列表面圧力分布を推定する手法の検討も行った。(李家）
一方、前年度開発した、準三次元流れ場を解析するプログラムを用いて剥離を伴う翼型周りの非定常流れ場解析を実施した。付着した定常流れ場から開始した計算において、スパン方向にできる二次元的な渦が時間の経過とともに三次元的な渦へと発達する様子を再現することができた。(今村）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度計画していた板高さ変更と動的駆動の両方を活用して、機械学習法を用いた失速抑制を行う実験を行うことができたので、概ね順調に進んでいると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の第三段階として計画していた失速抑制効果を高めるための板高さ可変機構や動的駆動機構を有した模型を使用する剥離泡崩壊制御板試験を実施することができたので、今後は、試験結果のデータ整理、考察等を引き続き実施していく。
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Report
(3 results)
Research Products
(17 results)
