| 研究課題/領域番号 |
18K04193
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
|---|
研究代表者 |
小林 泰秀 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50272860)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
|
|---|
| キーワード | スイッチングによる電力フィードバック部の非対称化 / 熱音響発電機の発振余裕の拡大 / 定常発振制御に基づく熱音響自励発振の安定化 / コア部の周波数応答関数行列 / 発振周波数の決定要因 / 多段コアの段数削減 / 温度制御の高精度化 / 定在波型発振周波数の決定要因 / 定常発振制御系の熱音響振動計測への応用 / フォトスイッチの並列接続 / 電力フィードバック部の非対称化の効果 / 環送電力の逆流防止 / 電力フィードバック回路のスイッチング / 定常発振制御 / 極値探索制御 / 負荷のフィードバック制御 / 電力フィードバック進行波型熱音響発電機 / セミアクティブ音響ダイオード / 電力フィードバック部の非対称化 |
|---|
| 研究成果の概要 |
電力フィードバック進行波型熱音響発電機において、フィードバック回路にフォトリレーを導入し、発電電圧に同期させて電力が逆流する瞬間に回路を開放することが、自励発振に与える効果を検討した結果、定在波型の発振モードでは進行波型の発振モードが現れ圧力振幅と瞬時電圧にうなりが生じること、電力及び音響パワーが増加することから、定在波型の発振から進行波型に近づく効果があること、うなりが生じる負荷抵抗の範囲が拡大することから、発振余裕が拡大する効果があることを示した。
提案する定常発振制御について、制御系が安定となる理論的保証を与えると共に、電力フィードバック部の負荷の制御に応用しその有用性を示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エネルギー問題に対処する有効な選択肢の一つとして熱音響システムは近年、一般にも認知されつつあるが、不安定な発振現象を安定化する機構の研究開発は進んでいない。本研究成果はスイッチングの機構により電力フィードバックの原理とこれを用いたシステムの実用性を高めるもので、熱音響システムの実用化に貢献する社会的意義がある。定常発振制御に関する成果は、従来の制御工学にはない、発振現象を安定化する制御手法としての学術的意義がある。
|
