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Exploring Innovative Self-Driven Adaptive Control Mechanisms for Improving and Band-Widning of Vibration Power Generation

Exploring Innovative Self-Driven Adaptive Control Mechanisms for Improving and Band-Widning of Vibration Power Generation
探索创新的自驱动自适应控制机制以改善和拓宽振动发电
批准号：
21H01349
负责人：
山本 茂
金额：
$11.15万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
项目状态：
未结题
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01349/
关键词：
振動発電適応制御

项目摘要

项目成果

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本研究課題の対象は，環境に存在する持続振動を利用する振動発電であり，研究目的は，振動発電の実用化で必須となる常時最適化を実現する適応制御機構を開発することにある。発電効率を最大化することは振動発電の実用上とても重要である。研究代表者は，矩形波摂動信号を用いた極値探索制御法を開発し，振動発電デバイスの可変キャパシタンスの自動調整に適用し，強度が異なる減衰振動が断続的に加振される状況下でも同じ状況が長時間持続すれば発電効率が向上することを確認し，その内容を学術論文誌に公開した。研究分担者らは，極値探索制御の収束性解析の知見よりローパスフィルタに基づく極値探索制御の構成法を提案した。加えて，磁歪式振動発電デバイスの蓄電機構に半波倍電圧整流回路を採用し，電気・構造連成系の構造モデルを単一自由度の減衰振動系と仮定して，構造系に加速度加振を与えた場合の動特性を数学モデルで表現した．本モデルを用いて，デバイス動特性に応じて蓄電時間を短縮するための蓄電容量パラメータの最適値を探索するシステムを開発し，数値計算と実験によってその妥当性を示した．また，高効率化された振動発電のIoT応用における有効性を示すことを目的として，低電圧電力で動作するLPWAN規格の無線通信モジュールの試作、評価を実施した。さらに，研究代表者が提案している矩形波摂動信号を用いた極値探索制御の圧電式振動発電のメカニカルスイッチへの実装方法の検討と実験評価設備の構築を行った。
期刊论文(5)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
振動発電システムに対する適応制御機構に関する研究
振动发电系统自适应控制机制研究
DOI： --
发表时间： 2023
期刊：
影响因子： --
作者： [浅谷 健介，豊永 悠祐，牛田 俊]
通讯作者： 浅谷 健介，豊永 悠祐，牛田 俊
Efficiency Improvement of Vibration Power Generation by Extremum Seeking Control against Vibration Randomness
振动随机性的极值搜索控制提高振动发电效率
DOI： 10.9746/sicetr.59.19
发表时间： 2023
期刊： Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers
影响因子： --
作者： [川口 拓海, 山本 茂, 上野 敏幸]
通讯作者： 上野 敏幸
Analyzes of Chirps Spread Spectrum of ES920LR LoRa 920 MHz
ES920LR LoRa 920 MHz 线性调频扩频分析
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [Puput Dani Prasetyo Adi, Yuyu Wahyu, Akio Kitagawa]
通讯作者： Akio Kitagawa
微分―積分を用いる極値探索制御の厳密な収束性解析
使用微分和积分的极值搜索控制的严格收敛分析
DOI： --
发表时间： 2023
期刊：
影响因子： --
作者： [Sae Ishihara, Yusuke Hattori, Makoto Otsuka, Tetsuo Sasaki, 奥宏史，山本茂，西川仁希斗，外村知也]
通讯作者： 奥宏史，山本茂，西川仁希斗，外村知也
振動発電の発電量向上と広帯域化を担う革新的自己駆動型適応制御機構の開拓
  • 批准号：
    23K20944
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $2.25万
  • 财政年份：
    2024
  • 负责人：
    山本 茂
  • 依托单位：
    Kanazawa University
データを分散共有するネットワーク型モデルオンデマンド
  • 批准号：
    15656102
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.11万
  • 财政年份：
    2003
  • 负责人：
    山本 茂
  • 依托单位：
    Osaka University
非線形システムの大域的な制御を目的としたマルチモデルの構築に関する基礎研究
  • 批准号：
    13750418
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 资助金额：
    $1.6万
  • 财政年份：
    2001
  • 负责人：
    山本 茂
  • 依托单位：
    Osaka University
観測データに基づくモデル集合の同定とロバスト制御系設計の同時実行に関する基礎研究
  • 批准号：
    11750393
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
  • 资助金额：
    $1.41万
  • 财政年份：
    1999
  • 负责人：
    山本 茂
  • 依托单位：
    Osaka University
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