東京工科大学　工学部　電気電子工学科　ブログ

こんにちは、電気電子工学科の高木です。

中国　南京で11月29日から12月2日にパワーエレクトロニクスの国際学会 International Power Electronics and Motion Control（IPEMC）2020が開催されました。今年は、コロナの影響でオンラインでの参加となりましたが、12月1日　New batteryのセッションで、修士2年の高橋君と高木が2件の発表を行いました。うち1件が、Best paper賞を受賞しました。

高木研究室では、大学院の修士課程に進学した学生には、大学院卒業までに国際学会で発表する方針としています。修士2年の高橋君は、2015年に入学の一期生で、学部卒業後、大学院に進学しました。2019年の3月の電気学会 全国大会、8月に電気学会 産業部門大会で発表を行いました。これら内容を発展させ、11月に2020年度のIPEMCに予稿を提出しました。投稿数は約1700件で採択率は60～70％でしたが、無事に受理されました。

しかしながら、コロナ禍の影響で、2020年5月の開催予定は11月に延期になり、さらに学会自体がオンラインに変更となりました。最終的には、11月29日～12月2日の日程でオンラインでの開催となりました。学会では12月2日のNew battery のセッションで、高橋君と高木の発表2件を発表しました。現地の南京には行けませんでしたが、オンラインで国際学会の雰囲気を感じることができ、高橋君には有益な発表となりました。

来年は、修士1年の平山君と川村君の2名が、シンガポールで開催予定の ECCE-Asia 2021 参加に向けて予稿を投稿しています。 

こんにちは、電気電子工学科の天野です。

先日、実験実施のため筑波へ行ってきました。そこで人生初のバケット車に乗る機会がありました。

5mほどの高さで作業していただいたのですが、想定していたよりも安定していたのでそれほどには怖くはありませんでした（怖くなかったとは言っていません...）。私は左脚を痛めているために少し上げにくいところがあって、バケットから降りるのがとてもたいへんでした。ちなみに左足を痛めたのは30代のころ、ボウリングで強い球を投げるため、独自にフォームを試行錯誤した結果です...。

雨が断続的に降る中、実験実施にご協力いただいた皆様、作業支援をしてくれた学生の皆さん、ありがとうございました。

こんにちは、電気電子工学科の天野です。

新たに株式会社ファストリンクテックと「簡易斜面監視システムの開発」についての産学共同研究を開始しました。

これに関連し、株式会社ファストリンクテックは相模原市中小企業研究開発補助金制度（一般型、令和2年度）に採択されています。

こんにちは、電気電子工学科の天野です。

9月下旬に書籍「プログラミングなしではじめる人工知能」が販売開始となります。

これは私の単著での2冊目となります。この本はタイトルにあるようにプログラミングをしないで、人工知能（AI/機械学習）を試せますよ、ぜひ試してみましょう、それはこんな風にできますといった内容・趣旨になっています。

人工知能を何かの目的で試すと言うことを目標に、Microsoft社のAzure Machine Learning Studio（classic）を用いて基本的なデータ操作を一通り紹介しています。

人工知能を用いたデータ処理は私が多くの産学共同研究で取り組んでいるインフラIoTでも重要な位置づけとなっています。この本はそういったAI活用の実践を通じて得た知見から、人工知能を試行するために必要な事柄を網羅したつもりです。これが研究成果の社会還元となれば幸いです。

こんにちは、電気電子工学科の高木です。

4年生の川村君、修士の若佐君と平山君の3名が、9月1,2日に開催された電気学会のモータドライブ研究会で、研究成果を発表しました。当日はオンラインでの学会発表となり、100名を超える聴講があり、活発な質疑応答が行われました。

電気学会では、例年8月下旬から9月上旬にかけて、部門大会が開催されてきました。しかしながら、今年度はコロナ禍の影響もあり、産業応用部門大会は中止となりました。これに代わる学会として、産業応用部門が主催する研究会が9月１日、2日にオンラインで開催されました。

高木研究室からは、以下のようなタイトルで4年生の川村君、修士の若佐君と平山君が、発表を行いました。

• 川村 卓：最適化アルゴリズムを組み込んだEVカート用モータの動作特性
• 平山 祥悟：直流励磁リラクタンスモータ発電特性の電磁解析
• 若佐 裕太：最適化アルゴリズムの永久磁石同期モータの定速度制御への適用

当日の会議は、Zoomを用いてオンラインで実施され、発表の後、チャットで質問の意思表示を確認し、座長が指名する形式で行われました。オンラインには100名を超える聴講があり、3名とも今後の研究に有益な質問を受けました。コロナ禍で、当面はオンラインでの学会が主流となり、それに慣れておく必要があります。今後の研究方針のヒントが得られ、オンライン学会を体験でき、有意義な研究会参加となりました。

＊写真は、オンライン接続を確認するリハーサル

こんにちは、エネルギー応用研究室の高木です。

2年ほど前から執筆を始めた著書「エンジニアの悩みを解決 パワーエレクトロニクス」が完成し出版されました。卒業課題や大学院での研究活動に活用します。

パワーエレクトロニクス（略してパワエレ）は、電気エネルギー（パワー）をパワーデバイスと電子回路（エレクトロニクス）で制御する技術体系です。スマホの充電器、太陽光発電、電気自動車など、あらゆる電気電子機器に使われています。2年前に出版した「これでなっとく　パワーエレクトロニクス」では、パワエレ回路とモータ駆動、計測技術の入門編を取り上げました。この本は、分かり易いということで、続編を希望する意見をいただきました。

そこで、パワエレ技術を構成するもう一つの大きな技術体系である「パワーデバイス」と、最も注目されている応用分野の「電気自動車」について取り上げました。執筆は、パワーデバイスを高木が、計測を岩崎通信（株）の長浜先生が担当しました。電気自動車関連につきましては（株）パワーエレアカデミーの服部先生（執筆当時）に取りまとめていただき、名古屋大学の今岡先生、長岡モーターディベロップメント（株）の佐藤先生、KOA（株）の平沢先生、ルビコン（株）の向山先生に執筆協力いただきました。

電気自動車の章を充実させるため、2019年の3月には奈良県にある（株）パワーアカデミーで、研究室修士1年の平山君にも協力してもらい、ハイブリッドカープリウスの動作特性の測定、解体調査も行いました。コンデンサ、インダクタンス、抵抗については、メーカの先生に執筆いただき、原理から設計手法までを記載した実用的な内容としました。卒業課題や大学院での研究活動で、広く活用していきます。

こんにちは、電気電子工学科の高木です。

2017年度から4名の卒研生の卒業課題を通して立上げてきたモータ制御の実験装置PE-Expert4が稼働し始めました。電気自動車の制御方式として使われているベクトル制御の実証実験を本格的に始めました。

電気で回転するモータにはいくつかの種類がありますが、現在、最も注目されているのが永久磁石同期モータ（PMSM）です。制御性に優れ、高効率であることから電気自動車やエアコン用モータとして使われています。PMSPの駆動回路では、現在の回転状態をモニタし、次の動作をインバータに指令する最新のベクトル制御が使われています。こうした制御に必要なハードウェアとソフトウェアの研究開発するのがPE-Expert4です。

高木研究室では、2017年から卒研生がこの装置の立上げと研究を始めました。最初にトライした安藤君は、装置を段ボールから出して机に並べて配線を試みましたが、ソフトの研究に興味が移り、制御シミュレーションを卒研テーマとしました。2018年の岩田君は、半年間かけて配線を終え、制御信号が出力されるところまで進めました。後半には、評価用ソフトを使って回転状態のモニタ信号が得られるようになりました。装置ハードの特性評価を研究テーマとしました。2019年の石田君は、評価用ソフトをもとに、モータを回転させるベクトル制御ソフトの研究開発にトライしました。そして、卒研終了間際に、ベクトル制御でPMSMを回転させることに成功しました。

こうして稼働し始めたPE-Exper4でしたが、保護回路が過剰に働き、すぐに停止するという問題点がありました。2020年の平野君は、定格容量が5kWのインバータを9kWのインバータに変更することで安定動作に成功し、ベクトル制御に重要なパラメータをリアルデータとして取り出し記録できるようにしました。シミュレーションに留まっていた制御アルゴリズムの研究が、実験装置でも検証できるようになりました。今後は、ソフト・ハードの両面間からのアプローチし、多くの学会発表や論文掲載を目指します。

装置立上げを通して、ハードとソフト面からベクトル制御の基礎研究を進めてくれた卒研生の皆さんに心から感謝します。

こんにちは、電気電子工学科の天野です。

私の担当するプログラミングの演習授業ではpaiza社との産学連携を行っています。この連携に関連し、早期に学習成果を推定する研究も行ってきました。このような教育支援分野でのデータ分析とインフラの点検･監視に関するIoTのデータ分析には、手法の上では通じるものがあるので、私の中では一定の関係性を持って両方の研究を進めています。

今回、予めデータ分析について同意を得た学生について、学期末に向けてその成果に基づいた学習状況の分析を行い、その結果を通知しました。

分析結果は上のグラフで青い点で表されていて、この値が高いほど学習の改善を推奨するという意味になります。今回は、昨年度までのデータに基づいて行った研究結果とこれまでの教育経験とから赤い線に示すようなしきい値を設定しました。

昨年度までは教室でスタッフが様子を見ながら感覚的に捉えられるところもありました。今回は新型コロナウイルスの影響でオンラインでの実施となりましたので、どうしても個々の学生の様子を把握できない部分があります。これについては課題に対するフィードバックなどでの取り組みは別にありますが、今回の分析でそれを少しでも補えていれば幸いです。

　こんにちは、電気電子工学科の高木です。

　昨年度、名古屋大学低温プラズマセンターが主催するプラズマの共同研究に採択されたのに続き、2020年度も共同研究テーマとして採択されました。

　高木研究室では、エネルギー応用の１テーマとしてプラズマ応用に取り組んでいます。プラズマは、気体に高い電圧を加えることで、分子が原子やイオンに分解された状態です。自然界で見られる雷やオーロラもプラズマです。分解された原子やイオンは、そのままでは不安定で、元の分子に戻る、あるいは他の原子と反応しようとします。こうした（化学）反応を利用して、半導体を製造するプロセスに利用されています。

　名古屋大学の低温プラズマ科学研究センターから共同研究の募集があり、高木研究室からは、プラズマシミュレーションで応募し、採択されました。昨年度は、Arというガスを使って生成されるプラズマに対し、シミュレーションと実験結果の比較を行いました。この結果をまとめ、2020年9月に名古屋で開催予定の国際学会ISPlasma (International Symposium on Advanced Plasma Science) への投稿を行いました。残念ながら、学会はコロナ禍のため、中止となりましたが、現在、この結果を論文にまとめ投稿しています。

今年度は、2019年度の研究をさらに発展させ、半導体プロセスに使われるSF6ガスのプラズマを対象に、実測結果と比較しながら、シミュレーションルの高精度化を目指します。

共同研究で得られた成果が半導体プロセスの発展に寄与できることを期待しています。

こんにちは、電気電子工学科の天野です。

キャンパスへの立ち入りが制限されている中、大学院生の実験にも影響があります。部分的には部品を郵送して自宅で製作・検証していますが、研究室でないとできない継続的な計測実験もあります。

ある大学院生が自宅で開発・検証を進めてきた結果、研究室に設置してある装置のプログラムの更新が必要となりました。学生は来校できないので、ソースコードを送ってもらって、申請を出して入校した私が代わりに装置への書き込みを行いました。

オンデマンドという言葉を辞書で調べると、「要求に応じて」といった意味が出てきます。大学院生からの要求に応じて実施したので、これはまさにオンデマンド型の実験実施だと言えるのではないでしょうか。誰もいない研究室で1つ1つプログラムを書き込んでいくのはいささか寂しいものがありましたが...。

ちなみにこの装置は無線LANに接続しているので、プログラムさえ書き換えればよくて、データはサーバーに送られ、学生が自宅から解析が可能です。