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公開番号2025002235
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102276
出願日2023-06-22
発明の名称ドップラーライダー用動揺吸収台の制御方法
出願人公立大学法人大阪,株式会社エイワット,株式会社リーデッジテクノロジー
代理人個人
主分類F16F 15/02 20060101AFI20241226BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】ドップラーライダー自身の揺れを低減し、高精度な風況観測を実現することができるドップラーライダー用動揺吸収台の制御方法を提供する。
【解決手段】洋上式プラットフォームに設置され、風況観測用のドップラーライダーが搭載される動揺吸収台の動揺を低減する制御方法であって、前記動揺吸収台は、洋上式プラットフォーム上に対して揺動可能に設置されており、可変ダンパによって、制御トルクを前記動揺吸収台に付与することにより該動揺吸収台の動揺を制御する制御方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
洋上式プラットフォームに設置され、風況観測用のドップラーライダーが搭載される動揺吸収台の動揺を低減する制御方法であって、
前記動揺吸収台は、洋上式プラットフォーム上に対して揺動可能に設置されており、
可変ダンパによって、制御トルクを前記動揺吸収台に付与することにより該動揺吸収台の動揺を制御する制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋上風況観測のためのドップラーライダー用動揺吸収台の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
風力発電施設の設置には、設置候補地における風況精査のための1 年間の観測データが必要であり、この計測の多くは風況観測タワーが用いられている。現在風況観測事業の拡大に伴い、日本沿岸域での洋上風力発電施設計画が急速に進んでいるが、今後設置海域がさらに拡大すれば，水深が深くなることに伴って風況観測施設設置基礎工事の難化が懸念される。
【０００３】
設置工事が簡便で環境影響の少ない観測法として、浮体式プラットフォーム上にレーザー照射式風向風速計（ドップラーライダー）を搭載する方法が検討されている。しかしこの方法は，潮流、風、波による浮体式プラットフォームの運動（動揺や定傾斜）がドップラーライダーの計測精度に影響を与えるため，これら運動を低減する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の方法では、潮流、風、波による浮体式プラットフォームの運動（動揺や定傾斜）がドップラーライダーの計測精度に影響を与えるため、これら運動を低減する必要がある。
【０００５】
本発明は、このような要望からなされたものであり、ドップラーライダー自身の揺れを低減し、高精度な風況観測を実現することができるドップラーライダー用動揺吸収台の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、洋上式プラットフォームに設置され、風況観測用のドップラーライダーが搭載される動揺吸収台の動揺を低減する制御方法であって、前記動揺吸収台は、洋上式プラットフォーム上に対して揺動可能に設置されており、可変ダンパによって、制御トルクを前記動揺吸収台に付与することにより該動揺吸収台の動揺を制御する制御方法により達成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ドップラーライダー自身の揺れを低減し、高精度な風況観測を実現することができるドップラーライダー用動揺吸収台の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明に係る動揺吸収台が搭載される姿勢安定装置付きスパーブイ実機の画像と、その概要図である。
左：スパーブイと動揺吸収台の概要図であり、右：単振り子に簡便化した単振り子型動揺吸収台（ドップラーライダーを含む）のモデルである。
スカイフックダンパ理論に関するモデルである。
スカイフックダンパ（左）とスカイフックダンパ理論により制御されるアクティブダンパ（右）を備えた単振り子型動揺吸収台の簡略化モデルである。
スパーブイの正弦運動によって引き起こされる線形ダンパを備えた単振り子型動揺吸収台の挙動の時系列データである。
スカイフックダンパ理論により制御されるアクティブダンパを備えた単振り子型動揺吸収台のスパーブイの正弦運動により引き起こされる挙動の時系列データである。
単振り子型動揺吸収台の運動振幅倍率を示すグラフである。
スカイフックダンパ理論により制御される線形ダンパまたはアクティブダンパを備えた単振り子型動揺吸収台のスパーブイの不規則運動により引き起こされる挙動の時系列データである。
単振り子型動揺吸収台（左）とカウンターウエイト型動揺吸収台（右）との簡易モデルの比較図である。
スカイフックダンパ理論によって制御される線形ダンパまたはアクティブダンパを備えたカウンターウエイト型の動揺吸収台のスパーブイの正弦運動によって引き起こされる挙動の時系列データである。
カウンターウエイト型動揺吸収台の運動振幅倍率を示すグラフである。
カウンターウエイト型動揺吸収台の動揺振幅を示すグラフである。
スカイフックダンパ理論により制御されるアクティブダンパを備えたカウンターウエイト型動揺吸収台のスパーブイの不規則運動による挙動の時系列データである。
スカイフックダンパ理論による線形ダンパまたはアクティブダンパとスカイフックスプリング理論によるアクティブスプリングを備えた非復元カウンターウエイト型動揺吸収台のスパーブイの不規則運動による挙動の時系列データである。
ディスカス型ブイに搭載したカウンターウエイト型動揺吸収台の簡易モデルである。
不規則波におけるディスカス型ブイの挙動の時系列データである。
スカイフックダンパ理論による線形ダンパまたはアクティブダンパとスカイフックスプリング理論によるアクティブスプリングを備えた非復元カウンターウエイト型動揺吸収台のディスカス型ブイの不規則運動による挙動の時系列データである。
図１６に示すディスカス型ブイの不規則運動による、図１７の場合とは異なる制御周波数でのスカイフック理論によるアクティブダンパとスプリングを備えた非復元カウンターウエイト型動揺吸収台の挙動の時系列データである。
図１８に示す1Hzの制御周波数と1ステップの制御遅延による、スカイフック理論によるアクティブダンパとスプリングを備えた非復元カウンターウエイト型動揺吸収台の挙動の時系列データである。
図１７の時系列データに関し、スカイフック理論によるアクティブダンパとスプリングを備えた非復元カウンターウエイト型動揺吸収台の減衰トルクと復元トルクの時系列データである。
スカイフック理論によるアクティブダンパとスプリングを備えた非復元カウンターウエイト型動揺吸収台の荒天中（有義波高9ｍ、有義波周期12秒）の挙動の時系列データである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係るドップラーライダー用動揺吸収台の制御方法について説明する。発明に係るドップラーライダー用動揺吸収台は、単振り子型動揺吸収台、当該単振り子型を改良したカウンターウエイト型動揺吸収台の二種類に大別される。
【００１０】
まず、単振り子型動揺吸収台について説明する。図１に、姿勢安定装置付きスパーブイ実機の画像と、その概要図を示す。スパーブイ実機の上部構造部にドップラーライダーが搭載されており、このドップラーライダー自身の揺れを低減するために，ドップラーライダーを単振り子型動揺吸収台の上にのせて上部構造物上に搭載している。
（【００１１】以降は省略されています）

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