マイクロアクチュエータ群を用いた壁乱流のフィードバック制御

使用微执行器对壁面湍流进行反馈控制

• 批准号: 01J06100
• 负责人: 吉野 崇
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06100/
• 关键词: 壁乱流制御; マイクロマシンプロセス; マイクロ熱膜せん断応力センサ群; マイクロ電磁アクチュエータ群

壁乱流における壁面摩擦抵抗低減を目的とする,アクティブ・フィードバック制御に関する研究を行った.アクティブ・フィードバック制御システムは,流れ場の情報を読みとるためのセンサ群,流れ場の構造を変化させるアクチュエータ群,センサ群からの情報を元にアクチュエータ群を駆動するコントローラから構成される.そこで,制御システムを構築した.センサ群として,長さ200ミクロン,間隔1ミリメートルの熱膜せん断応力センサ群4列192個を用いた.アクチュエータ群としては,幅2.5ミリメートル,長さ14ミリメートル,間隔3.2ミリメートル,電磁型壁面変形アクチュエータ群を3列48個用いた.また,アクチュエータの問題点として,永久磁石間の相互作用による磁石の脱落,発熱量の増加に伴うセンサ出力の変動が挙げられる.そのため,回転モーメントの減少を図り永久磁石の厚さを半分に,そして,水冷装置をコイル下部に設けることで,センサ出力の安定化を行った.システムの時間遅れを低減するため,コントローラには,従来用いたものに対し,処理速度が1.6msから0.1msに向上した,192チャンネルのアナログ・ディジタル変換器,および,64チャンネルのディジタル・アナログ変換器を有するディジタル・シグナル・プロセッサを導入した.また,センサ群に対しては,熱解析による動特性の向上,及び,裏面配線を持つチップの試作も行い,特性を評価したところ,動特性の向上することが確認された.

The wall turbulence, the wall friction resistance, the wall friction resistance and the wall friction resistance. You need to know how to control the information, the information. Let's make sure that we don't know what to do. The average age of each group is 200 years, and the membrane is cut off every 1 minute. There are 192 users in 4 columns. The room width is 2.5 yuan, the length is 14 years, the interval is 3.2 years, and the electromagnetism wall is shaped in 3 columns and 48 users. The temperature between the permanent magnets and the interaction between the permanent magnets will cause the magnet to fall off, and the temperature will increase with the increase of the temperature. It is necessary to reduce the thickness of the permanent magnet, the thickness of the permanent magnet and the thickness of the permanent magnet. When you are in a bad situation, you can use it. The speed is 1.6ms. The 0.1ms is running up. The speed is 192. The speed is low. The speed is low. The speed is low. In order to improve the performance of the system, the operation of the device, the operation of the device, and the operation of the device.

项目成果

吉野, 鈴木(雄), 笠木, 上運天: "乱流能動制御に用いるマイクロせん断応力センサの開発"第52回理論応用力学講演会. 441-442 (2003)

Yoshino、Suzuki (M)、Kasagi、Kami Unten：“用于湍流主动控制的微剪切应力传感器的开发”第 52 届理论与应用力学会议 441-442 (2003)。

Yoshino, T., Suzuki, Y., Kasagi, N.: "Development of Genetic Algorithm Based Feedback Control System of Wall Turbulence"Proc. The Fifth JSME-KSME Fluids Engineering Conference. (CD-ROM OS4-1). (2002)

Yoshino, T.、Suzuki, Y.、Kasagi, N.：“基于遗传算法的壁面湍流反馈控制系统的开发”Proc。

Yoshino, T., Suzuki, Y., Kasagi, N., Kamiunten, S.: "Optimum Design of Micro Thermal Flow Sensor and Its Evaluation in Wall Shear Stress Measurement"Int.Conf.MEMS'03. 193-196 (2003)

Yoshino, T.、Suzuki, Y.、Kasagi, N.、Kamiunten, S.：“微型热流量传感器的优化设计及其在壁剪切应力测量中的评估”Int.Conf.MEMS03。

Yoshino, T., Suzuki, Y., Kasagi, N.: "Evaluation of GA-based feedback control system for drag reduction in wall turbulence"Proc.3rd Int.Symp.on Turbulence and Shear Flow Phenomena. 179-184 (2003)

Yoshino, T.、Suzuki, Y.、Kasagi, N.：“用于壁湍流减阻的基于 GA 的反馈控制系统的评估”Proc.3rd Int.Symp.on 湍流和剪切流现象。

吉野, 鈴木(雄), 笠木, 上運天: "マイクロ膜熱せん断応力センサの動特性"第39回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 357-358 (2002)

Yoshino，Suzuki（M），Kasagi，Unten Kami：“微膜热剪切应力传感器的动态特性”第39届日本传热研讨会论文集357-358（2002）。