| 研究課題/領域番号 |
16206086
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
小寺山 亘 九州大学, 応用力学研究所, 特任教授 (80038562)
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| 研究分担者 |
梶原 宏之 九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (30114862)
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (20274532)
田村 兼吉 海上技術安全研究所, 海洋開発研究領域, グループ長 (50373428)
千賀 英敬 大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (60432522)
柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00161026)
山口 悟 九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (00253542)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
35,880千円 (直接経費: 27,600千円、間接経費: 8,280千円)
2006年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2005年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2004年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
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| キーワード | ライザー管 / 海底掘削プラットフォーム / LPV制御 / 動力学 / 渦励振 / 再現性 / 制御 / ゲインスケジューリング / 長大弾性管 / 不規則振動 |
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| 研究概要 |
本研究では海洋で用いる浮体-弾性管の制御設計法を開発した。制御の目的の一つは弾性管全体の運動を小さくし、弾性管の損傷を防ぐことである。一般的には浮体の運動を小さくすることが弾性管の運動を小さくすることにつながるが、弾性管の運動の周波数特性を詳細に解析することによって、選択的な運動制御が必要である可能性も残されている。
もう一つの制御目的は弾性管先端を所定の位置に制御することである。これまで熟練したオペレーターによるまさに職人的な技能によって行われていたリエントリー作業を自動制御によって、可能にする方法を探ってきた。例えば、カメラ1台によって弾性管下端と海底掘削装置の距離を自動計測する方法等を開発した。
さらに本研究では独立の研究課題であった弾性管の上端の運動と同一面内振動、垂直面内のVIV(Vortex Induced Vibration)を統一的に解析できるプログラムを開発し、世界的に高い評価を得た。
開発した解析法は当然きわめて多くの項から成るが、これに基づいて制御法を開発する場合には状態方程式の次数を極力低くする必要がある。位置制御に本質的な項目は何であるか良く見極めて思い切った単純化を行うことが実用化のために重要である。大胆な単純化を行う事によって、リアルタイムの制御システムを完成させた。
以上述べたように、本研究では数千メートル級の海域で稼動する浮体と長大弾性管の運動特性を総合的な見地から解析し、最適な制御システムを開発することを目的として研究し、大きな成果を得た。
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