永岡 真

実機レスでの最適制御設計プロセスを目指し，機械学習を用いたディーゼルエンジン吸排気系制御を検討した．エンジンの詳細モデルから制御用順モデルを学習し，同モデルを用いたモデル予測制御をオフライン実行した結果から逆モデルを学習した．両モデルを用いた制御システムを構築し，目標値への追従能力を実験で検証した．

火花点火エンジンの点火過程における，火花の伸長に伴う短絡現象，吹消え・再放電現象，および放電波形（電流・電圧）の予測モデルを構築し，３次元燃焼解析用火花点火モデルに組み込んだ．実機相当の温度・圧力・流速を再現する計測容器で検証した結果，火花挙動，放電波形および失火限界EGR率は計測データをよく再現した．

計算力学の分野では メッシュの質の良否が結果の精度や計算時間に大きく影響を及ぼすため 質の高いメッシュを生成することが重要な課題である. メッシュ生成には分野固有の経験や知識を必要とするため 知識処理によるアプローチが有効である. 我々は 流体解析や塑性変形解析などの計算力学の分野に適用できる構造格子による汎用的な2次元メッシュの自動生成システムを開発した. 本論文では 専門家のメッシュ生成過程のモデル化 その実現手法である推論方式 探索手法について述べる. また システムの評価のために 「自動車エンジンの吸気流解析」と「鍛造変形解析」の問題に適用し モデル化の妥当性および推論方式 探索手法の有用性を確認した. システムの特徴は以下のとおりである. (1)大成的な依存関係と局所的な依存関係を組み合わせた探索手法により 同時に複数の解を効率よく求めることができる (2)分野に依存しない標準的な手順(メタ・ルール)と分野固有の知識(ルール)を分離することにより 異なる分野への適用が容易である (3)複数の競合解消戦略を組み合わせた推論方式を用いることにより 複雑な処理の流れを的確に表現できる. The mesh generation is one of major tasks confronted in computational dynamics. The analysis accuracy and the computation cost depend directly on the generated mesh. Since various kinds of domain knowledge are needed in order to generate an acceptable mesh structure, the knowledge-based approach is effective. We have developed an expert system called GEN-MAI (Artificial Intelligence Mesh GENerator) for automatically generating two-dimensional meshes, which is easily applicable to various fields of computational dynamics with structured meshes. We analyzed some experienced mesh generation processes in computational fluid dynamics and plastic deformation analysis, and then could formulate these processes. From a viewpoint of this formulation, GENMAI was designed so as to be widely applicable to a large class of two-dimensional geometries. To check the validity of this formulation, we applied GENMAI to simulations of automotive engine intake flow analysis and plastic deformation analysis, and made the functionality of GENMAI clear. The characteristics of GENMAI are as follows: (1) Plural solutions can be efficiently obtained at the same time using global dependency and local dependency; and (2) The meta-level inference method and its knowledge representation are very applicable to various fields of analyses.

圧縮性流れの解法において、非構造格子上で有限体積法による離散化と2次精度の空間差分スキームを用いる際、時間解法には前処理付きBi-CGSTAB法が当時一般的なRunge-Kutta法やガウスザイデル法に比べて定常解への収束が早くかつ安定であることを示した。

This paper is devoted to the analyses and optimization of simple and sophisticated cycles, particularly for various gas turbine engines and aero-engines (including the scramjet engine) to achieve maximum performance. The optimization of such criteria as thermal efficiency, specific output, and total performance for gas turbine engines, and overall efficiency, nondimensional thrust, and specific impulse for aero-engines has been performed by the optimization procedure with the multiplier method. Comparison of results with analytical solutions establishes the validity of the optimization procedure.

新開発の小型直噴ディーゼルエンジンにおける燃焼室内の流れと燃料噴霧衝突挙動を3次元シミュレーションで解析し、その燃焼室形状が乱れを強め、混合気形成を促進していることがわかった。