| 研究課題/領域番号 |
16206086
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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)
柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00161026)
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
山口 悟 九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (00253542)
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (20274532)
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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 |
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| 研究概要 |
本年度は制御システムの信頼性向上のため長大弾性管の上端に同じ運動が発生した場合、同じ振幅・周期での渦励振が発生するのかといった渦励振の再現性を議論する為、長大弾性管模型の上端に与える各強制動揺条件でそれぞれ4回づつ模型の3次元的挙動の計測を行った。また、開発した長大弾性管の3次元挙動推定法との比較、考察を行った。その結果、大きな運動をする場合以外は再現性は極めていいことが確認された。以上でライザー管の動力学的研究を一応終結させることとした。
次に制御システムの高精度化を目的として、リエントリー作業を想定してのシステム設計を行った。すなわち、台風などの環境からの外乱要因を多く持つ海上での作業は、緊急退避などの必要に迫られるために、ライザー管を海底掘削プラットフォームから切り離し、回避後は早急に再接続するというリエントリー問題に対しての高精度制御技術が求められている。管に働く流体抗力が管上端部の速度変動により大きく変化することに着目し、ゲインスケジューリング制御の一つであるLPV制御を適用した。そして、他の制御方式と比較して、その方法が有効であることを数値シミュレーションにより明らかにした。
最後に、開発した制御システムの実海域での応用を考えた場合、ライザー管下端の位置情報を正確に得る必要があると考え、一台のカメラによって、ライザー管下端と海底掘削プラットフォームの相対距離を精度良く計測する方法を開発し、実験でその精度を検証した。その結果ライザー管下端の運動速度が過大な場合を除いて、十分な精度を得られることを実証した。
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