A-1
適応モデル予測制御を使用した
木質ペレット加温型温室温度制御
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研究の概要・特徴

制御工学を施設園芸や駆動システムに応用し、新しい付加価値を創造する研究を行っています。
ビニールハウス栽培では温度/湿度/CO2濃度/日照などの制御が非常に重要ですが、これらは農家のノウハウに依るところが大きく、自給率が低い上に農業人口の減り続ける日本では技術の伝承が大きな課題になっています。
木質ペレット焚きヒータによる温室加温は、重油価格変動を受けにくく、また二酸化炭素も増やさない新しい方法です。本研究の成果は、この加温方法のデメリットであった長い点火/消火時間、および、点火/消火(On-Off)の頻度制約問題を解決し、同時に燃費の改善を行い、その有効性を実温室で最大限に引き出すことができました。
バイオマス燃料を用いた温室の温度制御が簡単に実現可能で、同時に燃費も改善できます。

応用分野・想定される用途

  • 農業ICTの分野
  • 施設園芸システム

木質ペレット焚きヒータによる加温システム
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A-2
パッシブ型強非線形ダンパの開発
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研究の概要・特徴

ストローク速度が遅い時に高い減衰力を発揮し、速い時に減衰力が低下するような既存のダンパからすれば特異な性質を有しかつ低コストで実現可能な構造の車両用ダンパを開発しています。
【構造】
ピストン周りは4つのシンプルな部品で構成、伸び側、縮み側独立で制御するためメインピストンをはさんで2つの同じ機構を配置しています(右図)。
【動作機構】
メインピストンに設けられたテーパ穴とVFVに設けられたコーン突起でテーパ環状流路を構成、この流路幅を調整することで減衰力を制御、流路幅の調整はVFVコントローラで行います。
【ダンパの減衰力特性】
テーパ径などの設計パラメータを適当に決定し理論計算を行った結果、狙い通り高速域で減衰力が低下する特性が得られています。また、層流理論を利用したダンパの特性はオイルの粘性に大きく依存するが、本ダンパの持つ機構によりその影響を抑えられています。
本ダンパは上記のような特性を持つので良好な乗り心地と操縦安定性の両立を図ることができるとともに簡素な構成で安価なものとして実現できます。また、層流理論を用いたダンパなので特性計算が容易です。

応用分野・想定される用途

  • 自動車の部品
  • 良好な乗り心地や操縦安定性のある自動車
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