第3回　物理機能モデルによるモデル（機械と電気の2次要素）

主催：日本機械学会　交通・物流部門

協賛（予定）：計測自動制御学会，自動車技術会，システム制御情報学会，精密工学会，電気学会，電子情報通信学会，日本工学会，日本シミュレーション学会，日本知能情報ファジィ学会，日本フルードパワーシステム学会

日時：2019年12月12日（木）　10:00-17:20

趣旨：

近年機械と電気は一体化してより複雑な装置になりつつあります。例えば、電動化、自動運転化の研究は非常に盛んです。電動化、自動運転化の研究では、機械と電気の制御が間違いなく作動することを実機ができる前に確認することが重要です。日本機械学会では、2015年度に部門協議会直属の「自動運転に関する分野横断型分科会」を発足させ、自動運転技術に取り組んできました。様々な技術検討を行い、モデルベース開発という開発技術も検討してきました。本講習会は、その成果の会員および社会への還元の一環として、交通・物流部門が主催して実施するものです。

1980年代から始まった日本的なものづくりは長年の改善活動を通して培われた全社的品質管理や総合的品質開発システムを経て、製品を各組織が順送りする開発体制から組織を横断した同時並行開発へと進み、活動範囲も世界的な規模へと進展してきました。その具体的な手段として開発対象の実体をモデルに置き換えたモデルベース開発に移行しつつあります。その先端をゆく自動車産業では実機試験をモデルで代行する仮想試験や制御対象を実機からモデルに置き換えたHILSやSILSなど開発の下流で行う実機の代用から、最近では開発の上流で行う企画・設計段階への活用を経て営業を含めた顧客のつながりへと広がり、製品開発の在り方も様変わりしてきました。

事前検討に用いる機械-電気の統合モデルの実用的なモデルとして、物理機能モデルがあります。物理機能モデルを実用的にマスターするための連続講習会を開催します。

なお、機械-電気の統合モデルによるモデルベース開発については下記を参照して下さい。

https://www.jsme.or.jp/tld/home/workshop/autonomous_car_site/shuppan.htm

＜座学講習会＞全4回　定員20名（第1回のみ50名）

2019年10月28日（月）10:00-17:20第1回　物理機能モデルの概要及び適用事例発表

2019年11月21日（木）10:00-17:00第2回　物理機能モデルの要素モデル（機械と電気の1次要素）

2019年12月12日（木）10:00-17:00第3回　物理機能モデルによるモデル　(機械と電気の２次要素)

2020年1月23日（木）10:00-17:00第4回　物理機能モデルによるモデル化　(機械と電気の簡単な事例)

今回の講習会は、第3回　物理機能モデルによるモデル（機械と電気の２次要素）となります。機械-電気の統合モデルの実用的なモデルを聴講できる機会は、本講習会以外では滅多にありません。皆様、是非共、お誘いあわせの上、ご参加ください。

内容は、機械系と電気系が共有する運動と電界が互換になる外延系1次要素と、変形と磁界が互換になる内包系1次要素を連結法する方法と連結した２次要素の仕組みです。製品や部品の物理モデルや方程式は機械、流体、熱などの物理分野に関係なく、双対の1次要素を連結した２次要素とその仕組みや固有値に収まります。(グループ実習はグループ毎にテーマを分ける場合もあります)

題目・講師

第３回　物理機能モデルによるモデル(機械と電気の２次要素)

10:00-10:10　日本機械学会「自動運転に関する分野横断型分科会」委員長挨拶

10:10-11:00　１．モデリング技術の過去・現在・未来　－　2　モデリング技術の現在

・モデリング技術の現状

・その他モデリング技術概要

マルチボディ

エネルギーフロー

高田　博　(東京理科大)

11:10-12:00　２．機械と電気の２次要素と仕組み(角田)

・外延系1次要素と内包系1次要素の連結法と２次要素の構造

・物理係数(伝達係数)による異なる単位系の連結と物理モデルの隠蔽

・１次要素の多重連結と直交連結による作用・反作用の仕組み

角田　鎮男（CATEC）

13:00-14:50　３．機械と電気の２次要素の等価変換と固有値

・２次要素の積分形モデル、微分形モデル、伝達形モデルの双対変換

・機械系と電気系の２次要素が共有する固有値とナイキスト線図

などについて、手法の説明を進めながら、受講者にはモデルの等価変換や固有値の取扱いなどをグループ実習し結果を発表してもらいます。

西留　千晶、小泉　敏明（CATEC）、ゲスト講師（予定）

15:00-16:50  ４．機械と電気の２次要素の方程式

・２次要素の要素方程式が包含する運動方程式と変形方程式の関係

・２次要素の物理モデルから要素方程式を導く方法と行列式の構造

などについて、説明を進めながら、受講者にはモデルの読み方や図から式を導く方法などをグループ実習し結果を発表してもらいます。

西留　千晶、小泉　敏明（CATEC）、ゲスト講師（予定）

16:50-17:00　５．日本機械学会「自動運転に関する分野横断型分科会」幹事挨拶

なお、2020年度には下記の実技講習会（全4回）を実施します（定員10名）。

2020年10月　第１回　動力源と動力負荷(簡易モータと車体)

2020年11月　第２回　車のアクスル系(動力伝達機構(遊星)とタイヤモデル)

2020年12月　第３回　動力源(エンジン(トルクマップ)と電動発電機)

2021年1月　第４回　車両の走行環境（モード走行とドライバモデル）

定　員　20名