高速流体をリアルタイム制御するシステムを構築~自動車や航空機、医療機器まで幅広い分野への応用に期待~

ad

2025-06-17 名古屋大学,科学技術振興機構

名古屋大学・野々村拓教授らは、流体の高速挙動をリアルタイムで観測・制御可能なシステムを開発。粒子画像流速計測(PIV)に疎点解析と低次元モデルを導入し、演算を高速化。プラズマアクチュエーターと組み合わせることで、2000Hzでのリアルタイム制御を世界で初めて実現した。自動車・航空・医療分野への応用が期待され、成果は『Experiments in Fluids』に掲載。JST創発的研究支援事業の一環。

高速流体をリアルタイム制御するシステムを構築~自動車や航空機、医療機器まで幅広い分野への応用に期待~

<関連情報>

スパース処理粒子画像流速計とプラズマアクチュエータを用いた流速場のリアルタイムフィードバック制御 Real-time feedback control of flow velocity field using sparse processing particle image velocimetry and plasma actuators

Taku Nonomura,Chihaya Abe,Ryo Naramura & Yasuo Sasaki
Experiments in Fluids  Published:16 June 2025
DOI:https://doi.org/10.1007/s00348-025-04039-4

Abstract

Visual feedback control of a flow field by a controller that operates plasma actuators with sparse processing particle image velocimetry as an observer was implemented in a wind tunnel test. The control objective was the suppression of a Kàrmàn vortex around a circular cylinder. Sum-of-absolute-values control based on an L1 optimization problem was implemented to enable real-time processing. Real-time visual feedback control at 2000 Hz was achieved with the proposed system owing to the use of sparse processing particle image velocimetry, which evaluates only a limited number of interrogation windows, and a sophisticated solver for the L1 optimization problem. The techniques adopted in the present study can accelerate the feedback control rate by a factor of 10 to 100. It was confirmed that the proposed system suppresses the Kàrmàn vortex to a certain extent. The results show that the control law using forecasts further ahead performs better.

0103機械力学・制御
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました