今後の課題と展望

　実際の建物へ本制御法を導入する際，まだ確認すべきことが多く残されており，

今後の課題 としたい．

　まず第一に，ファジィモデルを作成する際にベースとなる入出力データと制御 シミュレーションに同じ C F D 解析手法を用いていることが挙げられる．前者は定 常解析，後者は非定常解析という違いはあるが，ファジィモデルに誤差がなく，

制御時の外乱が定常状態であれば，本制御シミュレーションは必ず設定温度とな

る．C F D は近年，解析手法的にもコンピュータのハードウエア的にもめざましく 進歩しており，ほぼ正確に空調時の実現象を把握できるようになった．しかし，

乱流の再現に乱流モデルを用いている以上，必ず誤差が生じること，さらに制御 シミュレーション時に温度センサーの時定数や時間遅れ要素を考慮していないこ となどから実験による検 証が必要と考えられる．

　次に，複数の外乱への対応が考えられる．本研究では最も変動の激しい人体負 荷のみを外乱としたが，それ以外に外気温の影響を受ける熱通過負荷，照明の影 響を受ける照明発熱負荷，膜構造・窓を有する大空間の日射の入射による日射負 荷などが外乱として挙げられる．いずれの外乱もセンシングが可能であり，ファ ジィモデルの入力変数を増やすのみで対応可能であるが，建物の特性に合わせた それら個々の影響度合いは導 入前に確認する必要がある．

　課題の最後として，ファジィモデルの高精度化が挙げられる．V A V 方式の F M -P I D 制御においてファジィモデルの後件部実数値の調整が必要であったように，

ファジィモデルには改善点がいくつか残されている．本ファジィモデリングは多 変数，多量のデータを扱うことを想定し，自動的にルールを作成するところに特 徴があり，メンバーシップ関数を格子状に分割する際に後件部実数値のデータが ない場合は最急降下法により誤差が最小となる値を求めている．しかし，後件部 実数値を求める際，そのメンバーシップ関数の範囲にデータが数個と極端に少な い場合に誤差が大きくなることが分かっている．問題解決にはモデリングに用い る入出力データを増やすことが考えられるが，その場合，自動的に誤差が大きい ところのメンバーシップ関数を分割する以上，どの程度入出力データを増やせば 良いかがさらなる問題となる．よってメンバーシップ関数を格子状に一応に分割 するのではなく，データの分布に応じて局所毎に分割することで入出力データ量 に合わせたメンバーシップ関数を作成 でき，精度が向上すると考えられる．

　今後の展望としては大空間以外の空調空間への適用を挙げたい．本法は温度セ ンサーの設置位置が限られていたり，温度センサー付近に什器などが置かれてセ ンサー温度が居住域温度を代表しない空調空間で威力を発揮する．特にオフィス における窓際では，日中太陽光による日射負荷が発生する．センサーを日陰に設 置すれば日射の影響を測定できず，日向に設置すれば温度センサーが日射熱によ

り暖められ過度に高い温度を検出することになる．そこで本法を採用することに より，日陰に設置した温度センサーと屋上に設置した日射計で，窓際における空 気温度と日射量を分離測定してファジィモデルにより窓際の環境を予測し制御す るこ と が 可能 と な る．また ，レイ ア ウ ト変 更 な どで ，温度 セ ン サー 付 近 にパ ー ティションや本棚が設置されたり，コピー機・小型サーバーなどの高発熱機器が 設置されたために，センサー温度が居住域を代表しなくなる場合がある．このよ うな場合には本研究と全く同じ手法を用いて F M - P I D 制御を適用することが可能で あ る ．

謝辞

　まず最初に，ご多忙中にもかかわらず本論文を審査いただいた電気通信大学大 学院電気通信学研究科本多中二教授，同萩野剛二郎教授，同新誠一教授，同板倉 直明準教授，明治大学大学院理工学研究科酒井孝司准教授に感謝の意を表します．

　指導教官の本多中二教授には，共同研究を行っていた 1 3 年前以来，ファジィ工 学，制御工学に見識のなかった私に対して基礎から親身に教えていただきました．

さらに私が博士課程後期在学中にも心温まる御指導，ご鞭撻を承りました．研究 のみならずさまざまなご助言もいただき公私共にお世話になりました．ここに厚 く御礼申し 上げます．

　また，本論文の提案法の発想は萩野剛二郎教授によるもので，萩野先生に出会 わなければこのような機会にもめぐり合わなかっただろうと感謝しております．

　本論文は先ほど述べました通り，本多先生との大空間空調制御に関する共同研 究から始まった 1 3 年間の集大成です．いままで，本研究に関わる修士論文研究，

卒業論文研究に携わったすべての本多研究室卒業生の方に感謝の意を表します．

特に修士論文の研究を行った，土田孝弘氏，福味弘崇氏，品田誠一氏，曽我佑介 氏，島野淳氏，斉藤大奨氏，松下哲也氏，白波瀬悠氏らの貴重な研究成果が本論 文の基礎となっており，ここに名を記して謝意を表しま す．

　共同研究のきっかけは株式会社インフロント柴野俊弘氏( 前新菱冷熱工業株式 会社) の紹介によるものです．現在もお会いするたびに本研究のことを気に掛け てくださり感謝の念に耐えません．さらに博士課程に入学し，業務の合間に本研 究を継続することを快諾していただいた新菱冷熱工業株式会社燃料エネルギー部 事業部長千田公男常務( 元中央研究所所長），遅遅として進まない研究に温かい言 葉で叱咤激励いただいた新菱冷熱工業株式会社中央研究所所長阿部靖則部長に謝 意を表します．また，新菱冷熱工業株式会社中央研究所流体解析グループの三國 恒文氏，穴井俊博氏，東恵介氏，村上有美氏，木村美代子氏，前田真紀子氏，野 村奈津子氏，浦田亜希子氏には，私が職場不在中の業務遂行の上で，多大な迷惑

をかけましたことをここにお詫び するとともに謝意を表します．

　最後に，子育てを任せっぱなしで仕事と研究に精を出していた私に理解を示し 支え て く れた 妻 弘 美と ，起き て い る時 間 を ほと ん ど 共有 で き なか っ た 子 供た ち

（偉，真実）に陳謝するとともに感謝し，これから恩返しをしたいと思う次第で す ．

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関連論文の印刷の方法および時期

(1) 全著者名：植田 俊克， 本多　中二

論文題目：大空間空調にお けるファジィ モデルを用い た 　 P I D 制御に関する研究

印刷公表の方法及び時期：空気調和・衛生工学会論文集 , No.134,pp.31-38,(2008.5)　　　（第３章の内容）

参考論文の印刷の方法および時期

(1) 全著者名：T.Ueda, K.Okada, T.Mikuni, M.kaizuka

論文題目：Full-scale Experiment on Nonisothermal Jet by Rotating Nozzle in Large-Scale Indoor Space 印刷公表の方法及び時期：International Symposium on Room Air

Convection and Ventilation Effectiveness, pp.325-332 (1992)

(2) 全著者名：土田孝弘 , 萩野剛二郎 , 本多中二 , 植田俊克 , 柴野俊弘 , 鈴 木 正 美

論文題目：可動ノズルを用い た大空間空調の 制御法に関する 研究　 第１報 温度特性に関するファジィモデリングの研究 -印刷公表の方法及び時期：空気調和・衛生工学会学術講演論文集 ,

pp.877-880 (1996)

(3) 全著者名：松岡正喜 , 萩野剛二郎 , 本多中二 , 植田俊克 , 柴野俊弘 , 鈴 木 正 美

論文題目：可動ノズルを用い た大空間空調の 制御法に関する 研究

- 第２報 ハイブリッドコントローラを用いた空調システムの 制 御

-印刷公表の方法及び時期：空気調和・衛生工学会学術講演論文集 , pp.881-884 (1996)

(4) 全著者名：植田俊克 , 萩野剛二郎 , 本多中二 , 柴野俊弘 , 鈴木正美 論文題目：可動ノズルを用い た大空間空調の 制御法に関する 研究　

第３報 首振りノズルを用いた噴流の数値解析

-印刷公表の方法及び時期：空気調和・衛生工学会学術講演論文集 , pp.885-888 (1996)

(5) 全著者名：土田孝弘 , 萩野剛二郎 , 本多中二 , 植田俊克

論文題目：大空間空調におけ る非線形温度特性 のファジィモデリ ングに 関 す る 研 究

印刷公表の方法及び時期：第 4 0 回 自動制御連合講演会 , p p . 1 1 1 - 1 1 4 (1997)