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ソーラーパネルのヘルスモニタリングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07651126
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

石田 良平  大阪府立大学, 工学部, 講師 (30145817)

研究分担者 杉山 吉彦  大阪府立大学, 工学部, 教授 (90032268)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1996年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1995年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードソーラーパネル / ヘルスモニタリング / 拡張カルマンフィルタ / 遺伝的アルゴリズム / ファジィルール / トラス構造物 / 遺伝的アルゴリズム(GA) / NP完全問題 / ナップザック問題 / 離散的ファジィ推論 / ヘルスモンタリング
研究概要

本研究では、ソーラーパネルを念頭に置いたポテンシャル場のダメ-ジディテクションおよびその発展としての宇宙構造物を念頭に置いたトラス構造物のダメ-ジディテクションシステムに関する基礎的研究についてまとめている。
まず、ソーラーパネルへのヘルスモニタリングのモデルとしてのポテンシャル場の欠陥同定問題について述べている。具体的には、ポテンシャル場を境界要素法を用いて離散表現し、実際のパネルの出力値(観測値)と境界要素モデルによる計算値との残差の二乗和を零にする二乗誤差最小化問題として欠陥同定問題を定式化している。同定手法としては、生物進化にヒントを得たアルゴリズムである遺伝的アルゴリズムとファジィルールを導入している。実際にシミュレーションを行い、提案した手法によって有効にソーラーパネルのモデルとしてのポテンシャル場に生じた欠陥を同定できることを明らかにしている。
次に、ポテンシャル場のヘルスモニタリングで提案した手法を、宇宙構造物としてのトラス構造物の欠損部材同定問題に適用している。この問題は、ポテンシャル場の場合の発展として扱われている。ここで、欠損部材とは、構造部材として機能しなくなった部材を指している。従来から提案されている手法は、系の固有振動数や振動モードデータを用いたものであるが、本研究における手法は構造物の静的な変形を捉えて同定しようとする手法である。数値シミュレーションによって、提案した手法の有効性が示されている。
なお、ソーラーセルおよび構造に装着するセンサーを少なくするために、本研究ではいずれの場合も一部のセルや一部の部材にセンサーを装着することを前提にしているにもかかわらず、良好な結果が得られている。今後の展開としては、実際のヘルスモニタリングへの適用が考えられる。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] 石田良平 他: "GAを用いたトラス構造物のヘルスモニタリング" 第4回システム最適化に関するシンポジウム講演論文集. 185-190 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 神田博一,石田良平 他: "ファジィ理論と遺伝的アリゴリズムを用いたポテンシャル場の欠陥同定" 第38回構送強度に関する講演会講演集. 341-344 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石田良平 他: "遺伝的アルゴリズムを用いたポテンシャル場の欠陥同定" 第46回応用力学連合講演会予稿集. 195-196 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.ISHIDA,H.OHNO and Y.SUGIYAMA: "Health Moritoring of Truss Structure Using Genetic Algorithm" Proc.of The 4th Symposium on System Optimization. 185-190 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.KOUDA,R.ISHIDA and Y.SUGIYAMA: "The Damage Detection of Potential Field with Genetic Algorithm and Fazzy Rule" Proc.of the 38th JSASS/JSME Structures Conference. 341-344 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.ISHIDA,H.KOUDA and Y.SUGIYAMA: "Damage Detection of Potential Field by Genetic Algorithm" Proc.of 46th National Congress of Theroretical and Applied Mechanics. 195-196 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 神田博一,石田良平他: "ファジィ理論と遺伝的アルゴリズムを用いたポテンシャル場の欠陥同定" 第38回構造強度に関する講演会講演集. 341-344 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 石田良平,神田博一他: "遺伝的アルゴリズムを用いたポテンシャル場の欠陥同定" 第46回応用力学連合講演会講演予稿集. 195-196 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 石田良平: "GAを用いたトラス構造物のヘルスモニタリング" 第4回システム最適化に関するシンポジウム講演論文集. 185-190 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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