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流体振動制御を用いた水面搬送手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18318
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 船舶海洋工学
研究機関東京海洋大学

研究代表者

小池 雅和  東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (70756337)

研究協力者 田原 淳一郎  東京海洋大学, 学術研究院
章 ふぇいふぇい  東京海洋大学, 学術研究院
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード流体振動 / スロッシング / 空気ばね / 水中搬送 / 水面搬送 / 輸送機器 / 海上輸送
研究成果の概要

本研究では流体振動を用いた新たな海上輸送手段を開発するために,大域的および局所的な振動を用いた基礎研究,空気圧を利用した振動発生手法の開発に取り組んだ.その結果,従来の集合本数と振動数の関係式の適用範囲をより明確にした.そして,ブイ型振動発生装置を用いた局所的な振動を用いて水槽内の粒子の位置決め搬送に成功した.さらに,搬送しやすい粒子の材質を明らかにした.また,ブイ型振動発生装置の適切な制御手法として,フィードバックとフィードフォワードを切り替えて使用する方法を提案した.対案方法の有効性は実機実験により検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の一つはブイ型振動発生装置を用いた局所的な振動を用いて水槽内の粒子の搬送を実現したことである.これは,海上輸送の一つの可能性を示したという点で社会的な意義がある.また,ブイ型発生装置の振動発生手法としてon-off操作を前提とし,フィードバック制御とフィードフォワード制御を切り替えて使用する手法を提案した.on-off操作にもかかわらず,目標振動追従能力が格段に向上するといった点に学術的な意義がある.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書

研究成果

(6件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] フィードフォワード入力列を用いたon-off弁駆動型空圧式除振台の振動抑制制御2018

    • 著者名/発表者名
      小池雅和, 中田 拓海, 章 菲菲, 田原 淳一郎
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 138 ページ: 1067-1074

    • NAID

      130007479909

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水面加振による流体振動を用いた粒子の位置決め制御2019

    • 著者名/発表者名
      悦道悠太, 小池雅和, 章ふぇいふぇい
    • 学会等名
      第6回制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] オフセットゼロ入力を用いたon-off弁駆動型空圧式除振台の振動抑制制御2017

    • 著者名/発表者名
      中田拓海, 小池雅和, 章ふぇいふぇい, 田原淳一郎
    • 学会等名
      第22回知能メカトロニクスワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一のサーボ弁を用いた空圧式除振台の3軸振動抑制制御2017

    • 著者名/発表者名
      銀屋 統, 小池雅和, 章ふぇいふぇい, 田原淳一郎
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-axis positioning control for pneumatic isolation table by using on-off valves2017

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Koike, Feifei Zhang, Junichirou Tahara
    • 学会等名
      Proc. of The 36th IASTED International Conference on Modelling
    • 発表場所
      インスブルック
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 吸排気入力に関する公倍数制約を考慮したon-off弁型空圧式除振台の高精度な位置決め制御2016

    • 著者名/発表者名
      井上良太, 小池雅和, 章ふぇいふぇい, 田原淳一郎
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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