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村松 未輝雄
セッションID: 06-1A-12
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
多くの大学で遠隔教育に急速に移行していく中で、クラウドベースのツールを活用した教育が増えています。一方で、遠隔形式でも学生が能動的に取り組める授業内容の検討、学生の習熟度の把握、学生のモチベーション向上、など課題が顕在化しています。MathWorksでは、このような課題に対してソフトウェアを使って解決することをミッションとし、教育利用の推進に取り組んでいます。MATLAB・Simulinkをはじめ、オンライン上で利用可能なMATLABや、自己学習教材、自動採点システムなどのオンライン授業で活用できるツールを展開しています。本セッションでは、これらツールを組み合わせて、遠隔教育での課題解決のためにMATLABを活用した例を紹介いたします。
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片山 光亮, 馬場 孝明, 大澤 隆
セッションID: 07-1A-01
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
アンチパラレルダイオードペア (APDP) の非線形応答は周波数変換に利用されるが、APDPを含むRFコンポーネンツを設計するためには、そのRFモデルが必要となる。本論文では、順・逆バイアスされたダイオードを個別にRFモデリングし、それらを並列化したAPDPモデルと測定結果を比較する。順・逆バイアスされたダイオードのON・OFF閾値バイアスで区分された線形モデルの散乱行列は、広い周波数で測定結果と良く一致することを確認できた。
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山本 修也, Mohamed Mansour M., 滝口 收, 金谷 晴一
セッションID: 07-1A-02
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
近年、省エネへの関心の高まりやIoTの急激な発展により、周辺環境に遍在するエネルギーを収集し電力源として利用するエネルギーハーベスト技術が注目されている。収集されるエネルギーは微弱であるため増幅する必要があり、それに起因する低効率化が問題となる。また、センサ等の駆動に必要な直流電圧を生成する必要がある。本研究では、無線通信に用いられる微弱な電磁波をエネルギー源とし、ダイオードとキャパシタを用いた倍電圧RF整流回路とインピーダンス整合回路で構成されたマイクロエネルギーハーベスタを提案し、センサ等の駆動に必要な直流電圧を生成する回路を開発した。
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藤井 優貴, 一橋 正寛, 金谷 晴一
セッションID: 07-1A-03
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
近年、集積回路におけるクロック分配システムは、高速化と大型化にともない大電力化とジッタによる高速化が困難であるという2つの問題があり、低消費電力で高速なクロック分配システムが必要となっている。本研究では、この問題を解決する伝送路一体型差動LC発振器の開発を行った。さらに、伝送線路の電磁界解析と、SIPCEモデルを組み合わせた解析により、差動LC発振器の伝送線路長の変化に対する発振特性の解明と、高い出力電圧を得るための伝送線路長の調査を行った。発振器の構造としては、共振器部分と負荷部分にLC共振ループを2つ作ることで負荷容量を小さくすることで低消費電力化を行い、リピータを伝送路として扱うことで、ジッタを小さくし高速化を行った。
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中村 玲偉, 小浜 輝彦, 辻 聡史
セッションID: 07-1A-04
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
電力分野において可変容量コンデンサを実現することができれば、様々な応用が考えられる。本研究では、高誘電率系積層セラミックコンデンサの静電容量が印加する直流電圧に依存し変化する特性(DCバイアス特性)を積極的に利用することで可変容量コンデンサを実現する。これを用いた応用例として共振現象を用いたスイッチング電源であるLLC共振コンバータを取り上げる。LLC共振コンバータに可変容量コンデンサを用いればスイッチング周波数を固定できるため、フィルタの小型化、ノイズ帯域幅の低減などの特性改善が期待できる。そこで実際に可変容量コンデンサを用いてLLC共振コンバータを製作し、コンバータの基本特性を調べた。
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清水 裕介, 小浜 輝彦, 辻 聡史
セッションID: 07-1A-05
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
本稿はスイッチング電源のスイッチングリプルを周波数変調することで電力線通信を簡易に実現する手法の復調方式について論じたものである。これまで,スイッチング電源を用いた電力線通信の簡便な手法を提案してきた。しかし,従来の復調方式ではカレントトランスやコイルが用いられており,コストやサイズで課題があった。本稿では,カレントトランスやコイルを用いない復調方式を検討し,回路の簡素化を図った。実験では,位相同期回路を用いてPLL復調を行うことで小型化を達成した。復調性能についても,従来と比べてFM周波数偏移幅が狭い場合でも十分な検出感度が得られた。
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衛藤 易, 野下 裕市, 庄山 正仁
セッションID: 07-1A-06
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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DCマイクログリッド間の電力伝送を想定して両端に理想電圧源が接続され,電力フィードバック制御を施されたDual Active Bridge(DAB)コンバータの動特性解析が先行研究でなされたが,直流動作点の動作特性への影響については議論されていない.本研究は電力フィードバック制御を施されたDABコンバータの静特性並びに動特性の,直流動作点による影響について調査する.
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鶴久 徹, 野下 裕市, 庄山 正仁
セッションID: 07-1A-08
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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ACモータではインバータのスイッチング素子の急峻な電位変化によって、寄生容量を通してコモンモードノイズ電流が発生するため、ノイズ対策が必要である。しかし、ノイズフィルターは機器の大型化、コストの上昇、損失の増加などの問題を生じる。本稿では、付加回路に依らないインバータのノイズ低減手法として、4相インバータの相補動作を用いたACモータ駆動システムを提案する。提案システムでは、4相インバータを二組に分割し、それぞれの組が相補的にスイッチングを行うことで対地電位変動を発生させない交流電圧出力を行う。シミュレーションを用いた動作検証により提案回路の有効性を確認したので報告する。
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住田 令央, 佐藤 輝被
セッションID: 07-1A-09
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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ディジタル制御降圧形コンバータにおいて負荷電流及び入力電圧を検出し,時比率の操作量を決定するフィードフォワード制御のみを用いた制御手法を提案する.フィードフォワード制御のみを用いるため閉ループが存在せず,発振の恐れが無いことや容量性および誘導性負荷に接続した際の位相余裕やゲイン余裕の変化による安定性劣化が生じないという利点がある.一般的に用いられるPID制御とフィードフォワード制御の諸特性の比較の実験結果を報告する.
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田口 孝哉, 丸田 英徳
セッションID: 07-1A-10
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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一般的なディジタル制御DC-DCコンバータは1制御周期内で演算を行うが,モデル予測制御は,演算処理が多いため1制御周期内に演算が終わらない可能性がある。また,動作時間を確実に固定することは難しい。この問題は,演算量を固定できる組み合わせ的最適化手法の方法を使用して最適化問題を解決することができる。本稿では,組み合わせ的最適化手法によるモデル予測制御を用いた降圧型DC-DCコンバータについて,制御入力の分解能を動的に変化させることにより,安定した定常状態の制御を維持しつつ,過渡状態では応答性を高めるために粗い分解能の制御とすることによって,固定した演算量で特性の改善を行う手法を提案し報告する。
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河津 宗蒔, 丸田 英徳
セッションID: 07-1A-11
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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本稿では、複数の太陽電池に接続された昇圧形DC-DCコンバータ同士の出力電流に対して制限を設けた場合の電力制御手法について検討を行ったので報告する。提案手法では、出力電流の合計値が制限値を超えた場合は、電流シェアリング制御を行い、各太陽電池から出力される電流値を同じ割合になるように制御する。それぞれの太陽電池の日照量に対して、変化を加えた場合の提案手法のシミュレーションによる検討を行ったので報告する。
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古賀 泰之, 古川 雄大, 梶原 一宏, 黒川 不二雄
セッションID: 07-1A-12
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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本稿では,スイッチング電源の損失変化を検出することで素子の経年劣化を検知するため,損失変化の新しい検出手法を提案し,その有効性について検証したので報告する。
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大門 隆哉, 梶原 一宏, 松井 信正, 黒川 不二雄
セッションID: 07-1A-13
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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本稿では、積分ゲイン可変手法を用いた同期整流方式降圧形コンバータについて検討を行ったので報告する。
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岩崎 洋一郎, 天野 弘基, 野島 明博
セッションID: 08-1A-01
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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本研究は,(独)環境再生保全機構の環境研究総合推進費による研究課題(体系的番号: JPMEERF19S20505)「地震による阿蘇草原等の土地利用の変化が水循環に及ぼす影響の評価」に関するものである.本研究では,阿蘇地域の二次草原の主な植生であり,蒸発散量が異なるササとススキを区別した土地被覆分類とそれぞれの面積の計測が一つの課題である.我々は,衛星画像の解像度では,ササとススキの正確な区別が困難であるが,ドローンを用いた高解像度リモートセンシングでは,ササ,ススキの領域を区分できることを確認した.本稿では,ドローンの有効性などについて報告する.
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山口 翔平, 中谷 俊輔, 緒方 公一
セッションID: 08-1A-02
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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著者らの研究室では,AR(Augmented Reality)プログラムの実装を手助けするC/C++用のプログラミングライブラリ「ARToolKit」を用いてARシステムの開発を行っている.通常は近距離で使用されるARシステムを長距離で利用できれば様々な応用が可能になると考えられ,ネットワークカメラを導入し開発を進めている.システムの利用においては,関連するパラメータの設定や現在の設定値の確認などを必要とするが,これまではシステムの動作を一旦中断して確認するなど,使いやすさに課題があった.本稿では,実験作業の効率化やシステムの実用性の向上のためのGUI(Graphical User Interface)の作成とその有効性について報告する.
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植山 真太朗, 緒方 公一
セッションID: 08-1A-03
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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5Gを代表とした通信技術の向上や,AR・VR技術の普及により,個人においても遠隔操作の需要が高まることが予想される.著者らの研究室では,入力機器としてデータグローブ,出力機器としてマイコンボードを搭載したロボットハンドを用いて遠隔操作システムのプロトタイプの開発を試みた.本稿では,データグローブとロボットハンドの接続について検討し,PyAutoGUIのインポートを行ったPython環境での接続など,プロトタイプの開発について報告する.
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田中 和樹, 八野 知博
セッションID: 08-1A-05
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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Hammersteinシステムは、直列に接続された非線形静的要素と線形動的要素で表され、広範囲な非線形システムを表現できるモデルである。本稿では、k-meansクラスタリングに基づくガウシャンプロセス(GP)モデルによるHammersteinシステムの同定法を提案する。GPモデルを用いた同定法では、データサイズが大きくなると計算負担が増大する。これを改善するために、k-meansクラスタリングを適用する。シミュレーション実験により本同定法の有効性を確認する。
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西山 和宏, 八野 知博
セッションID: 08-1A-06
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
時間変化特性と非線形性を有するシステムのモデリングでは、連続時間非線形システムを対象とした精度良いオンライン同定法の開発が必要である。そこで本稿では、ノンパラメトリックモデルであり、信頼性の尺度を得ることが可能なガウシャンプロセス(GP)モデルを用いた移動窓型オンライン同定法を提案する。GPモデルのパラメータは、逐次最小二乗法と遺伝的アルゴリズムにより推定する。また、GP事前モデルの学習の際、過学習を防ぐため評価に正則化項を導入する。時間変化する電力系統を対象とした同定シミュレーション実験を行い、本手法の有効性を確認した。
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登 友也, 八野 知博
セッションID: 08-1A-07
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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電力系統など多くの実システムは非線形性を有する非線形システムであり、このようなシステムの制御に対し非線形モデルに基づく予測制御が検討されてきた。本研究では、ガウシャンプロセスモデルを用いて直接型の多段先予測モデルを構築し、この予測モデルに基づいてホタルアルゴリズム(FA)によるモデル予測制御を行う手法を提案する。電力系統に提案手法を適用したシミュレーション実験を行い、出力が雑音に乱されている場合でもモデル予測制御が可能であることを確認した。
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Zhao Chenxi, Zhu Junfeng, Morita Kinichi, Yoshioka Hiroaki, Oki Yuji
セッションID: 09-1A-01
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
Novel spectroscopic material such as PDMS dispersed with microsized-CaF2 particles, was proposed and demonstrated transparence at wavelength of 272nm and diffusing over the other wavelengths. In the CaF2 grinding process, centrifugation in silicone oil could remove most of the nano-sized particles, and slightly improved bandwidth performance was obtained as result.
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酒井 亮, 朱 峻鋒, 吉岡 宏晃, 森田 金市, 興 雄司
セッションID: 09-1A-02
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
PDMSを主材としたモノリシックで軽量なシリコーン光学系を用いた光学素子及び計測デバイスを作製している。CaF2微粒子をPDMSに一定濃度で分散することで特定紫外波長の光のみを透過し、他波長は散乱させる新しい分光メカニズムで機能する分光材料を開発した。更に、この機構の外殻部に散乱光を吸収・抑制するカーボン粒子を分散させたPDMSで覆い、出力部に色素分散層を組み込むことで特定紫外光のみを選択的に特定の可視光へ変換するPDMS集積型光学素子の開発を行い、核酸の定量測定で有用となる260nmから約481nm、280nmから約530nmへの波長変換及び分光機能を確認した。今後、本素子の内部構造等による分光性能及び波長変換効率の最適化について調査し報告を行う。
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切通 大智, 渡邉 俊夫, 永山 務, 福島 誠治
セッションID: 09-1A-03
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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複数枚の波長板を組み合わせることによって、波長依存性を低減したアクロマティック波長板を構成することができる。従来の同一材料を用いたアクロマティック波長板は直交する偏光間の位相差の波長依存性のみを考慮して構成されていたため、光軸の角度が波長に依存して変化する。本研究では、位相差および光軸角度が波長に依存しないアクロマティック1/4波長板の構成を提案する。ジョーンズ行列に基づく計算を行った結果、波長500 nm~700 nmにおいて、従来のアクロマティック波長板より楕円率が1に近い出力円偏光が得られることを確認した。
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甲斐原 脩平, 竹下 達也, 織田 一弘, 村上 英一
セッションID: 09-1A-04
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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LBIC(Laser Beam Induced Current)の微少領域測定に対応した測定系を構築し、太陽電池表面近傍の劣化解析を行った。測定した太陽電池面内において未使用状態でも結晶粒界近傍でEQE(External Quantum Efficiency)の低下が確認され劣化があることがわかった。
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川本 実季, 藤本 翼, 東畠 三洋, 池上 浩, 中村 大輔
セッションID: 09-1A-05
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
近年、光渦を用いたレーザー加工現象に注目が集まっている。これまで、金属ツイストマイクロニードルの形成やマイクロ液滴の垂直飛翔といった特殊な現象の報告があるが、その形成メカニズムは未解明な点もある。我々はこれまでに酸化亜鉛焼結体をターゲットとして光渦照射を行い、酸化亜鉛の溶融液滴の直線飛翔とマイクロ結晶球の合成を実証している。さらに、酸化亜鉛薄膜を用いることでマイクロ結晶球の合成制御を狙っており、本研究では酸化亜鉛薄膜に対して光渦を照射した際の放出粒子や照射痕形成などのレーザーアブレーション現象について調査を行った。
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白水 孝始, 山本 留央, 加藤 和利
セッションID: 09-1A-07
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
テラヘルツ波による高速無線通信の実現が期待されている。我々はフォトダイオードにおけるフォトミキシング機能を用いたテラヘルツ波発生の研究を行っている。テラヘルツ波はフォトダイオードと集積した微小アンテナからを上方へ放射されるが、一部は下方へ放射された後、半導体基板裏面で反射され、上方のテラヘルツ波と干渉を起こす。そこで半導体基板裏面に無反射膜を形成してテラヘルツ波の反射を低減することを検討した。実験ではレーザ光から単一走行キャリアフォトダイオード(UTC-PD)でテラヘルツ波生成し、無反射加工されているシリコン基板の透過率を計測することで無反射膜の有用性を検証した。
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河合 優佑, 山内 健太, 加藤 和利
セッションID: 09-1A-08
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
現代は無線通信によって大容量のデータが伝送されており、その量はさらに増加していくと考えられる。それに伴い、無線通信のセキュリティ向上がより重要となる。無線通信では自由空間を伝わる電波が第三者に傍受される可能性があるため、物理層におけるセキュリティ強化が必須の課題である。そこで、我々は信号を2種類のテラヘルツ波に分割して送信し、両方の電波が受信できる場所でのみ信号を復元できるという物理層での暗号化方法を考案し、研究を行っている。今回、フォトミキシングにより生成した2種類のテラヘルツ波を受信機の位置で重ね合わせて観測し、我々が提案する暗号化方式の原理確認を行ったので、その結果を報告する。
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近藤 和哉, 松尾 祐輝, 加藤 和利
セッションID: 09-1A-09
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
近年の爆発的なデータトラフィック量の増加に対応するために、周波数が0.1THzから10THzであるテラヘルツ波を用いた高速無線通信が着目されている。我々はアレー状のフォトダイオードを用いてフォトミキシングで生成するテラヘルツ波を、光の位相を調節することでビームステアリングを行っている。しかし、アンテナの物理的な特性によりビームステアリングできる角度には限界がある。この問題を解決するために、アンテナの上方に出射角を拡大するレンズを設置した構成を考案した。テラヘルツ波角度分布測定の実験によりビームステアリング角が拡大することを確認した。
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青沼 成哉, 花本 剛士
セッションID: 01-1P-06
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
フリー
近年、電化製品以外にも自動車の駆動系や工場のラインの自動化など、永久磁石同期電動機を動力源とする装置が増加しており、高性能な駆動制御を実現するために高速な演算能力が求められている。本研究ではハードウェア回路とMPUを1つの素子に収めたプログラマブルSoCを用いてモータの開発環境の提案、およびその構築を行っている。各機能間でのデータの授受の有用性の確認と、指令値を入力するためのユーザーインターフェースの設計、およびその動作確認を行った。今回の提案手法を発展させることで、制御機設計やインバータ構成などの変更や開発に柔軟かつ迅速に対応でき、より高精度なモータ制御開発環境の構築が可能と考えられる。
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田中 拳聖, 阿部 貴志
セッションID: 01-1P-07
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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IPMSMは高効率なモータとして様々な用途に適用され,センサレス制御や高効率制御には正弦波駆動方式のインバータを用いた電流ベクトル制御が利用されている。しかし,低コスト化が求められる家電用途では,簡便な位置センサレス制御である,方形波120通電方式が代表的であり,この手法における高効率化には,電流の位相を進める手法があるが,IPMSMの特長を活かしてリラクタンストルクを有効に利用するためには,30度以上の位相進み角を与える必要がある。本研究では,無通電区間におけるゼロクロス情報の決定方法を改善し,30度以上の進み角を与えることで,更なる効率向上を可能とする手法を提案する。
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石原 凜太郎, 阿部 貴志
セッションID: 01-1P-08
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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高効率で高トルク密度であるPMモータを利用した電動化システムの更なる改善に向けて,可変界磁モータが注目されている。本研究室でも,通常の界磁巻線型同期モータの回転子巻線をダイオードで短絡するだけの簡単な構造で,回転子界磁磁束を固定子巻線に供給する励磁電流にて制御可能な可変界磁モータを提案している。本発表では,固定子巻線と回転子巻線の巻数比を変更可能とした試作機において,様々な速度と励磁電流における実負荷試験を実施し,実験システム制約内におけるN-T特性を測定し,それぞれの巻数比における比較結果を報告する。さらに,リラクタンストルクを併用する最大トルク/電流制御を適用しその効果について検証する。
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武石 壮太, 金井田 浩平, 大道 哲二, 浜崎 真一, 阿部 貴志
セッションID: 01-1P-09
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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本発表では広い速度・トルク動作範囲での総合的な高効率化を目的とした半波整流可変界磁同期モータに適用する新しい電流制御方法を提案する。提案法では一定周波数キャリア波を用いたパルス幅変調によって,可変高周波励磁電流の制御とトルク電流制御を同時に実現する。電流制御ゲインの値を変化させ、電流追従性の変化を比較し適正なゲインについて検討した。モータパラメータ変動がない条件のもとコンピュータシミュレーションによって提案する制御法が所望の制御性能を満たすことを示した。今後は、実機による検証を行いシミュレーションとの比較、検討を行い、さらにトルク脈動低減法の検討を進める。
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WANTHONG NATCHANON, KAZUHIRO OHYAMA
セッションID: 01-1P-11
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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本論文は,12/8スイッチドリラクタンス発電機(SRG)の励磁電流波形と損失との相関関係の考察に基づいて,SRGの低損失運転の条件を見極めることにより,風力発電システム用SRGの高効率化を検討する。最初に,励磁タイミングの選択により3種類の代表的な励磁電流波形が存在することを示し,磁化曲線上におけるエネルギー変換ループを考察することにより,SRGが発生する銅損や鉄損を抑制し,SRGを高効率化する励磁電流波形を明らかにする。更に,SRGの高効率化に資する最適な励磁電流波形となるように,回転子速度と負荷トルクの様々な条件に対して,励磁開始角,励磁終了角,そして導通角を決定する方法を提案する。
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荒木 大晟, 久松 遼, 大道 哲二, 浜崎 真一
セッションID: 01-1P-12
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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電圧形インバータ駆動の回転機のエンコーダレスベクトル制御では出力電圧誤差の補償が必要である.さらに,キャリア同期高周波電圧印加方式の回転子位置推定法に適用する出力電圧誤差の補償には,振幅誤差だけでなく,出力電圧パルス位相の誤差も補償することが回転子位置推定精度向上に有効であることが期待されている.本稿ではモータとインバータが接続された状態で,キャリア半周期ごとの電流サンプル値を用いた電流制御法を提案し,コンピュータシミュレーションによって有効性を示したことを報告する.本報告をもとに今後は,キャリア半周期ごとの出力電圧誤差の測定へと発展させる.
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松元 達紀, 花本 剛士
セッションID: 01-1P-13
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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近年、省エネや電動化の観点から、半導体スイッチング素子を用いて高速かつ高効率な直流/交流変換を行うインバータの需要が高まっている。インバータは出力電流における高調波の含有率が高く、モータのトルク脈動や騒音を発生させるという課題がある。これへの対策として、本研究ではMLI (マルチレベル・インバータ)のひとつであるMMLI(モジュラー・マルチレベル・インバータ)の電源電圧の比を変えて、出力電圧の分解能を上げる手法を提案している。このMMLIについて、シミュレーションにより高調波の低減効果を検証した。さらに、実機での実験を行ったのでその結果を報告する。
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王 韓雪, 池田 英広
セッションID: 01-1P-16
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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モータにより負荷を駆動する際,剛性の度合いや応答速度等によりシステムは多慣性共振系となり,軸ねじれ共振が発生する。一般に多慣性共振系は,モータと負荷が有限剛性のシャフトで接続された2慣性共振系として近似され,振動抑制制御が施される。モデルの数式モデルやパラメータが未知である場合,初期実験データを用いてオフラインで制御器ゲインを設計するFRITなどのデータ駆動型制御器設計法が提案されている。本研究では,実験中にデータ駆動型の制御器設計を行うオンラインFRITを振動抑制制御器のチューニングに使用する手法を提案し,シミュレーションおよび実験にてその効果を検証する。
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角 直哉, 日高 寛貴, 浪平 隆男, 王 斗艶
セッションID: 02-1P-01
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
会議録・要旨集
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オゾンは今日地球の環境改善に役立つ物質として、上下水道処理、半導体洗浄、工場排水処理など幅広い分野で利用されている。近年、このオゾン生成における新たな手法としてパルスパワーによるオゾン生成が注目されており、他の放電方式に比べエネルギー効率は高いが、生成されるオゾン濃度が40g/m3で飽和し、下水処理や殺菌処理で必要となる100-120g/m3に届いていないのが現状である。本研究では、中心電極近傍におけるオゾンの熱分解を抑制するため、放電リアクタの中心電極内部に冷却材を流入できる冷却構造を導入し、He+O2混合ガスを原料とした場合の、リアクタ内のガス温度、オゾン濃度への影響を調査した。
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岸本 昌憲, 前田 瑞貴, 郭 禹森, 今坂 公宣
セッションID: 02-1P-02
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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固体高分子型燃料電池(PEFC)の電極材料としてカーボンナノチューブ(CNT)とカーボンナノホーン(CNH)を用いて実験を行った。パルスパワー技術を用いたバリア放電によりオゾンを生成して表面改質を行った。表面改質後、PFECの膜電極接合体(MEA)を作製した。両者ともそれぞれ4種類の組み合わせのMEAを作製した。その結果、水素極に表面改質CNTまたはCNH、酸素極に未処理のCNTまたはCNHを用いたMEAが最も出力が高かった。未処理のMEAの出力に対して表面改質CNTでは、約1.5倍、表面改質CNHでは、約2倍に出力が向上し、表面改質CNHの方がCNTよりも出力特性を向上できることがわかった。
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古閑 一憲, Hwang Sung Hwa, 奥村 賢直, Hao Yuan, 山下 大輔, 松尾 かよ, 板垣 奈穂, 鎌滝 晋礼, 白谷 ...
セッションID: 02-1P-03
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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プラズマは、不純物を抑制したナノ粒子の作製法として注目を集めている。現在までにマルチホロー放電プラズマCVD法を用いてサイズ制御したナノ粒子の連続作製に成功した。ナノ粒子の応用では、基板等への堆積が必要であり、プラズマから基板へのナノ粒子輸送機構の解明が重要である。今回は、カーボンナノ粒子の輸送に対するプラズマ生成電極から基板までの距離の影響を調べた結果、電極基板間の勾配による熱泳動力と電極からの立体角が重要であること、加えてナノ粒子とラジカルのフラックスバランスにより、ラジカル堆積が大きいときはナノ粒子堆積が見られないことを明らかにした。
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高木 駿, 末永 勝士, 王 斗艶, 浪平 隆男
セッションID: 02-1P-04
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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酸化亜鉛は安価で安全な半導体材料で知られており、幅広い分野で利用されている。また、ナノ粒子化することで化粧品や医薬品への応用も進んできた。多岐にわたる製品に合った特性を持たせるため、ナノ粒子のサイズや形状等の制御や合成の簡便さが求められるようになった。そこで本研究室ではナノ粒子の合成にパルスアーク放電プラズマ法を導入した。この方法は装置構成ならびに合成プロセスが単純であり、処理パラメータの制御が安易であるといった特徴を持つ。そして今回、放電における周波数、パルス幅、電流といった処理パラメータを制御し、それらのナノ粒子に対する影響を調査すると同時に、より高純度な酸化亜鉛ナノ粒子の合成を試みた。
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中古賀 雄太, 多田 陽一朗, 平松 泰地, 迫田 達也, 田澤 和俊, 市川 博章
セッションID: 02-1P-06
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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宮崎県は高品質な完熟マンゴー「太陽のたまご」(品種:アーウィン)のブランド化に成功したが,糸状菌を原因菌とした軸腐病が流通, 販売過程で発病することでブランドの信頼性が低下することを危惧している。収穫後発病する軸腐病の対策について, ポストハーベストが禁止されている我が国においては, 農薬の利用ができない状況にある。著者らは, 誘電体バリア放電によるプラズマ殺菌で本病害の防除を目指している。本報では, 印加電圧波形の違いが誘電体バリア放電によるマンゴー軸腐病菌胞子への殺菌効果に与える影響について検証した結果について述べる。
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仲 雄星, 山田 英梨, 山形 幸彦
セッションID: 02-1P-07
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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現在、日本の農業分野においては海外への輸出に力が入れられており、長期輸送に耐える鮮度維持方法が模索されている。その一手法として、通常の冷蔵コンテナ内に電界を印加する機能を付加したシステムがある。このシステムの海外輸送試験において通常輸送に比べて長期の鮮度維持の可能性が示唆された。本研究では、電界印加コンテナを模した実験機によるガス計測、電気的計測を通じて高電圧印加による鮮度維持の原理解明を目指している。農産物の鮮度には電界のみならず周辺ガスの関与が示唆されており、高電圧印加時の電流-電圧測定,リサージュ測定,及び各種ガス濃度の時間変化を測定し、コンテナ内の環境計測を行った。
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山内 浩嗣, 青木 振一
セッションID: 02-1P-08
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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近年、プラズマ技術は農業分野における活用が試みられている。その中でも植物種子に対するプラズマ処理は植物の成長を促進させる効果が期待される。これまでの研究ではプラズマが種子に与えた影響として種子表面の濡れ性の変化に着目してきた。本研究ではプラズマ処理による種子表面の改質に加え、種子の吸水と発芽に与える影響について調査した。種子へのプラズマ処理には大気圧単相グライディングアーク放電装置を用い、放電ガスにはArガスを用いた。また、プラズマ照射による吸水能力の変化を種子の重量測定により確認し、発芽に与える影響を栽培実験によって確認した。
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小田 剛士, 稲葉 優文, 中野 道彦, 末廣 純也
セッションID: 02-1P-09
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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我々は以前にNO2検出を目的として、SnO2/CNT混合懸濁液を電極間に滴下させ誘電泳動集積を行うことでSnO2/CNT複合ガスセンサを作製し、懸濁液濃度比の最適化を行った(バッチ式)。しかし、この方法で作製したセンサは集積量が少なく、センサ性能の安定性に問題があった。そこで本論文では、集積状況の改善を目的として、懸濁液を一定流入させながら誘電泳動集積を行う手法をとり、集積時間によるセンサ応答の変化を調査した(フロー式)。溶液は滴下で作製した際に最も優れた応答を示した、モル比[C]:[SnO2]=1:100の条件で調製し、バッチ式とフロー式でセンサの性能、再現性を比較した。
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森田 貴大, 稲葉 優文, 末廣 純也, 中野 道彦
セッションID: 02-1P-10
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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本研究の目的は、誘電泳動集積法を用いてFET型のカーボンナノチューブ(CNT)ガスセンサを作製し、NO2を高感度に検出することである。従来、CNT-FETの電流ヒステリシスは抑制する研究が行われてきたが、我々はこれを利用してセンサの感度を向上させることを考えた。ゲート電圧を往復させて測定を行うことにより、1方向に変化させた場合よりも2〜3倍程度大きなガス暴露による閾値変化が見られた。FET型のガスセンサにおいて、ガス暴露による閾値変化が大きくなることでドレイン-ソース電流の変化量が増えることから、より高感度な検出が期待される。本論文では、この原因などについて実験・考察を行った。
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陳 皓, 吉田 諒, 稲葉 優文, 中野 道彦, 末廣 純也
セッションID: 02-1P-11
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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リポソームはリン脂質二重膜に囲まれた微小液滴で、細胞などの模擬物質として有用である。近年では、エクソソームなどの細胞外小胞の模擬物質としても注目されている。本研究では、そのリポソームの誘電泳動現象に関して、内部溶液の導電率、膜厚、粒径の影響を数値計算によって明らかにする。内部溶液に関しては、イオン濃度の局在化についても検討する。数値計算では、微細電極による対象リポソームの誘電泳動集積をシミュレートし、それの速度について検討する。
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閻 洪, 小田部 荘司, 川畑 唯一, 米塚 里奈, 松野 哲也, 馬渡 康徳
セッションID: 03-1P-01
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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第2種超伝導体の臨界電流密度Jcはピンの形状や磁束線とピンの位置関係に大きく依存することが知られている。たとえば酸化物超伝導体においてc軸に沿って重イオン照射をすることによって導入された柱状ピンを考える。この超伝導体のJcは磁束線とピンのなす角度に大きく依存することが実験的に確認されているが、理論的に確認されたケースは少ない。そこで、本研究では3次元の時間依存ギンツブルグ-ランダウ(TDGL)方程式を数値的に解くことで、横磁界下での超伝導体内の磁束線の動きをシミュレーション空間内に再構成し、これを用いて柱状ピンによる磁束線のピン留め効果を系統的に調査した。
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鍾 宇軒, 小田部 荘司, 赤坂 友幸, 安谷 葵, 石原 篤, 富田 優
セッションID: 03-1P-02
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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本研究では、電気特性に対する有限要素法計算のために、 JSOL 社製 JMAG を使用した。線材を接合させたモデルを作 成し、電流密度をシミュレーションした。超伝導線材は幅 4 mm 厚さ 1 µm 、接合線材は 1 枚から 5 枚の同じ特性の超伝導線材を接合をした場合に電流を流したときの計算を行った。電流を流し、有限要素法を用いて計算し、IV特性により臨界電流密度の変化を明らかにした。
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篠倉 大輝, 江藤 大登, 酒井 秀哉, 田中 祥貴, 井上 昌睦
セッションID: 03-1P-03
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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我々はパルスレーザ蒸着法で作製された高温超伝導線材の臨界電流特性を調べている。今回、77K自己磁場中の臨界電流の異なる2種類の高温超伝導線材の通電特性および臨界電流密度分布を計測し比較したので報告する。
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田中 祥貴, 酒井 秀哉, 寺西 亮, 井上 昌睦
セッションID: 03-1P-04
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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塗布熱分解法は低コストな超伝導線材作製法の1つとしてとして期待されている。本研究では、塗布熱分解法で作製された高温超伝導線材の臨界電流密度分布を走査型ホール素子顕微鏡で計測した。その結果、臨界電流密度の低い領域の存在が確認された。そこで、電界放出型走査電子顕微鏡及びエネルギー分散型X線分光による組織観察を行い、組成と臨界電流密度との関係について考察したので、その結果について報告する。
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太田 真揮人, 福原 大貴, 森脇 怜也, 寺西 亮, 井上 昌睦
セッションID: 03-1P-05
発行日: 2020/09/18
公開日: 2021/01/20
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我々はX線CTを用いて超伝導線材の接続部の空隙評価を行っている。空隙領域の三次元構造解析においては、これまで試料形状にともなう明度分布により単純な二値化手法では空隙領域の抽出が困難であった。今回適応的二値化法を用いて空隙領域の抽出を行ったので、その結果を報告する。
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