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論文

出力応答系列に基づく離散時間2自由度制御系の設計法; 正則化最小二乗法による操作量振動の抑制

石川 信行; 阿部 健一*

電気学会論文誌,C, 124(2), p.580 - 581, 2004/02

著者らは、所望の出力応答(目標値応答特性)を実現するための離散時間型2自由度制御系フィードフォワード要素の設計法として、応答系列表現に基づく方法を提案した。この方法においては、出力応答系列とフィードフォワード要素パラメータの関係を表現する線形連立方程式の最小二乗解を求めることにより、フィードフォワード要素を設計する。本手法では安定有理関数でパラメータ表現されたコントローラを用いるため、不安定零点を有する非最小位相系の制御対象に対しても、有理関数パラメータを多項式型とした設計を行えば、所望の目標値応答特性を近似的に実現できる。本報では、非最小位相系の制御対象において生じる操作量の振動を抑制するために、正則化最小二乗法により設計を行った結果について報告する。

報告書

Passive electromagnetic NED for mechanical damage inspection by detecting leakage magnetic flux, 1; Reconstruction of magnetic charges from detected field signals

陳 振茂; 青砥 紀身; 加藤 章一

JNC-TN9400 99-061, 32 Pages, 1999/07

JNC-TN9400-99-061.pdf:0.95MB

本報告書では、自然磁束漏洩からき裂・損傷を非破壊的に検査する研究の一環として、測定した磁束信号より材料における磁荷分布(損傷による)の再構成を行った。この代表的な非適切問題には最小自乗法に基づいた反復計算アルゴリズムを用いた。問題を適切化するために初期値、重み係数及び反復計算の回数の選び方を検討した。シミュレーション信号を用いた再構成結果より、本手法がノイズの少ない信号に対して有効であることを確認した。ノイズに対するロバースト性を向上するために、ウェーブレットをガラキン法に適用した手法をシステム方程式の離散化に導入した。最小自乗法と比較した結果、ウェーブレットを用いた手法はS/N比の低い信号に対しても有効であることが判った。本報告書では最小自乗法に基づいた手法を1次元及び2次元の磁荷分布、ウェーブレットを用いた手法を1次元の磁荷の再構成に適用し、提案した手法の妥当性を実証した。

報告書

高速炉用ウラン-プルトニウム混合酸化物燃料の熱伝導特性評価 - 照射初期用熱伝導度式の作成:その2 -

井上 賢紀; 浅賀 健男

JNC-TN9400 98-005, 40 Pages, 1998/11

JNC-TN9400-98-005.pdf:2.39MB

高速炉燃料の設計評価および照射挙動評価に資するため、高速炉用ウラン-プルトニウム混合酸化物燃料(MOX燃料)の熱伝導特性を前報(PNC TN9410 98-014:同題その1)に引き続き検討し、照射初期段階の評価に適用する熱伝導度式を再作成することを目的とした。熱伝導メカニズムを考慮すると、気孔を含む燃料の熱伝導度($$lambda$$)は、気孔率ゼロの燃料の熱伝導度($$lambda$$0)と気孔効果の補正式(F)の積で表わされる($$lambda$$=F$$lambda$$0)。今回の評価では、前報と同様に、気孔率ゼロの燃料に対する熱伝導度式を作成することにした。前報に対し、熱伝導度式の作成に利用するデータベースの選定基準を見直し、複数の測定方法および測定機関による測定値が同等のデータを採用した。気孔率の影響が比較的小さいと推定される高密度燃料(相対密度$$sim$$95%)の測定結果(221点)をデータベースとした。データベースの値を気孔効果の補正式(修正Loeb式:F=1-2.5P(Pは気孔率))を用いて気孔率ゼロの値に換算した後に、最小自乗法プログラムを用いてフィッティングし、下式を得た。なお、高温領域のデータ不足を補う手段として、UO2燃料とMOX燃料の物性が近いことに着目し、Hardingの報告したUO2燃料用熱伝導度式の電子伝導項をそのまま適用した。$$lambda$$0=式省略$$lambda$$0:気孔率ゼロの燃料の熱伝導度(W/mK)T:温度(K)O/M:O/M比(-)フィッティングに使用したデータベースはPu富化度20$$sim$$30%、O/M比1.98と2.00、相対密度94.3$$sim$$96.4%、温度64$$sim$$2279$$^{circ}C$$の範囲であるが、上式は高速炉用MOX燃料ペレットの一般的な製造仕様の範囲に対して常温から融点まで適用可能と考えられる。

論文

Decomposition of prompt $$gamma$$-ray spectra including the Doppler-broadened peak for boron determination

間柄 正明; 米澤 仲四郎

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 411(1), p.130 - 136, 1998/00

 被引用回数:23 パーセンタイル:13.08

ホウ素の中性子誘起即発$$gamma$$線は非常に幅の広いものとして観測され、多くの元素の即発$$gamma$$線と重なる。そこで、中性子誘起即発$$gamma$$線分析によるホウ素定量のためのピーク分解法を開発した。本研究では、幅の広いピークがガウス関数の積分であらわされると仮定し、非線形の最小二乗法を用いてホウ素の幅広いピークと妨害ピークを分離した。この方法を、ホウ素とNa,Ni,Coのうち一つ又は二つの元素との混合物の分析に適応し、この方法の正確さと検出限界を、この方法の分析結果とreference line法の結果及び混合物を作る時に添加したホウ素量と比較することにより確認した。その結果、この方法が妨害元素を含む試料のホウ素の定量に有効であることが確認でき、さらに適応限界を決定することができた。

報告書

共分散評価システム

河野 俊彦*; 柴田 恵一

JAERI-Data/Code 97-037, 47 Pages, 1997/09

JAERI-Data-Code-97-037.pdf:1.92MB

評価済核データライブラリの共分散データで作成するシステムを構築した。共分散評価はパラメータ推定法によるものと、スペライン関数を用いた最小2乗法で行われる。パラメータ推定法では核反応模型計算のパラメータの誤差を実験データの誤差から計算し、パラメータから断面積計算値への誤差の伝播を計算することで、評価断面積の共分散を算出する。断面積計算コードはELIESE-3,EGNASH4,ECIS,CASTHYを用いた。このシステムを用いて$$^{238}$$U断面積の共分散を評価した。

論文

Impacts of data transformations on least-squares solutions and their significance in data analysis and evaluation

千葉 敏; D.L.Smith*

Journal of Nuclear Science and Technology, 31(8), p.770 - 781, 1994/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:26.4(Nuclear Science & Technology)

最小二乗法は核データ評価のみならず実験データ解析、その他のパラメータ推定の目的で広く用いられているが、時として直感に反する答を与える事がある。例えば、2つの、強い相関のあるデータの平均値がこの2つのどちらよりも低い値となる事が知られている。この問題は「ピールのパズル」としてここ数年来の大きなパラドックスとして注目されてきた。本論文では、ピールのパズルの明確な定義を示し、異常解が得られる原因として、(1)本論文で定義される同型変換をデータに施した場合には、ある規則に従って共分散行列と感度行列を変換する必要がある事、(2)データをトランケートすると最小二乗解が変わる可能性がある事、を示し、これらがピールのパズルの原因である事を明確にした。更に、必要なデータがトランケートされた場合にも適用可能な近似解法についても言及している。

報告書

オンライン臨界安全監視システムの基礎研究(3)

not registered

PNC-TJ1632 94-001, 91 Pages, 1994/03

PNC-TJ1632-94-001.pdf:2.37MB

安価で即応性の良い臨界安全監視システムの開発が望まれている。本研究は未臨界体系で観測される中性子信号揺らぎを用いてオンラインで未臨界を推定しようとする試みであり、そのための基礎的研究を平成3年度より行ってきたが、未臨界度の変化を迅速に検出できるアルゴリズムの検討が最も重要となる。我々は非定常状態に対するパラメータ推定法として、従来の逐次型ARMAモデル同定アルゴリズムの中でパラメータ修正係数の大きさを決定する予測誤差の相関行列を強制的に操作するP行列活性化法を提案してきた。本年度はこの手法に的を絞り、計算機シミュレーションと近畿大学原子炉からの実データを用いてアルゴリズムの検討を行い、以下の検討を得た。変動する未臨界度を追跡するアルゴリズムとして我々が提案してきたP行列活性化(P-matrix Activation:PMA)法が有効である。未臨界度が浅い方向に変化する場合は尤度関数を評価関数とするRML法にP行列活性化を組み合わせたアルゴリズムが、また、深い方向に変化する場合は最小2乗関数を評価関数とするELS法が優れており、未臨界度の変化を総合的に追跡するためにはELS法にP行列活性を組み合わせたアルゴリズムが優れているといえる。未臨界体系のモデルとしてARMA(1,1)モデルを用いた場合、推定値の統計的変動が少ないが、速やかに変動を検出する能力にやや欠ける。また、ARMA(2,2)モデルは比較的未臨界度の変動の検出能力はあるが、ARMA(1,1)モデルに比べ推定値のばらつきが大きく、また時系列データの変化が急激な場合には、一時的に誤った未臨界度を推定する場合がある。また、サンプリング周波数を高くすることは未臨界度の変化に対する推定値の追従性能を向上させ、未臨界度が深い方へ変化するときに推定値が追従しきれないUnder Estimation現象を抑制する効果がある。

論文

An Analysis method of gamma-ray pulse-height distributions obtained with a Ge(Li) detector

笹本 宣雄; 小山 謹二; 田中 俊一

Nuclear Instruments and Methods, 125(4), p.507 - 523, 1975/04

非線形最小二乗法を用いた、Ge(Li)検出器によるガンマ線スペクトル解析法を提案し、その解析精度の検討を行った。ガンマ線ピークの表示関数としてはガウス関数、ピークの低エネルギー側でガウス関数と滑らかに接続する指数関数、コンプトンエッジとピークの間の谷間の部分を表現するValley Count Functionおよびバックグランドを表わす2次の多項式を用いた。本解析法で有意な解析結果を得るためにはピークの半値幅が3チャンネル以上あることが必要であり、また、2つのピークからなる複合ピークの解析ではピーク強度比が1.0の場合でも、ピーク間隔は半値幅の半分以上必要であることが明らかになった。

報告書

積分測定量を用いた群定数修正の基礎的研究

三谷 浩

JAERI-M 5767, 110 Pages, 1974/07

JAERI-M-5767.pdf:3.49MB

高速炉の臨界実験から得られる種々の積分データを用いた群定数修正について、理論的ならびに数値的検討を行ない、その有効性を調べた。最小二乗法の一般論を適用して、群定数修正の理論的基礎を確立し、その統計的性質を明らかにした。群定数間の相関を求める一般論を作り、これを修正操作に取り入れて、核物理的観点からみて妥当な修正結果が得られるようにした。さらに、群定数に系統誤差が含まれている時の性質を調べ、これから修正操作の妥当性を調べる方法としてカイニ乗検定を行なうことを提案する。以上の方法を数値的に調べるために、ZPR-III、ZEBRA、VERA、FCAで測定された積分データを用いてABBNセットを修正し、併せて実際の数値計算で生ずる種々の問題を解決した。また、群定数の修正結果を断面積の測定値および他の評価値と比較して吟味し、臨界量の予測についても検討して、群定数修正が極めて有効な方法であることを立証した。

報告書

GCRVFIT; 直交多項式を用いた最小二乗法による対話型カーブ・フィッティング・システム

中村 康弘; 小沼 吉男; 小林 健介; 鈴木 忠和

JAERI-M 5596, 33 Pages, 1974/03

JAERI-M-5596.pdf:1.27MB

グラフィック・ディスプレイを用いた対話型カーブ・フィッティング・システムGCRVFITがFACOM230-35ROSとFACOM230-60の両計算機で開発された。このシステムでは、使用者によって与えられた生データは、直交多頂式を用いた最小二乗法によって関数近似される。数値計算機、生データや計算された関数値は自動的にスケールされ、CRT面にグラフ表示される。使用者はCRT面のグラフを見て、カーブ・フィッティングの具合が直観的に把握できる。もし、そのカーブ・フィッティング結果に不満足な場合は、使用者は直交多頂式の次数を直接文字キーボードから変更でき、直ちにカーブ・フィッティングの再計算ができる。さらに、縛り点、ウエイト、またはその他のデータもカード・リーダから変更できる。

報告書

Ge(Li)検出器によるガンマ線スペクトル解析法

笹本 宣雄; 小山 謹二; 田中 俊一

JAERI-M 5556, 44 Pages, 1974/02

JAERI-M-5556.pdf:1.33MB

Ge(Li)検出器を用いて得られるガンマ線スペクトルを非線型最小二乗法を用いたフィッティングにより解析するコードを作成し、ガンマ線スペクトルの解析法の検討を行なった。本コードでは、同時にフィッティングできるピーク数は10個までであり、ピークサーチからガンマ線ピークの面積、ガンマ線エネルギおよびそれらの誤差の計算までを自動的に処理することができる。本コードを用いて解析精度の検討を行なった結果、有意な解析結果を得るためには半値幅当りのチャンネル数は3チャンネル以上必要であり、2ピークからなる複合ピークを解析する場合、2つのピーク面積が等しい場合でもピーク間隔は半値幅の半分以上は必要であることがわかった。テストケースとして、Taによるガンマ線スペクトルの解析を行ない、結果の検討を行なった。

報告書

任意初等関数の発生方法およびその応用プログラム; LSQR

堀上 邦彦; 辻本 巌

JAERI-M 4703, 28 Pages, 1972/02

JAERI-M-4703.pdf:0.65MB

演算子をフォートランプログラムの入力とすることによって、任意な初等関数を発生させる方法を考案した。その応用として最小二乗法によりカーブフィッティングの問題を解くプロクラムを作成した。関数型は初等関数の範囲内で任意であり、線型、非線型両方の問題を解くことができる。解法はニュートン法を用いた

口頭

最小二乗法によるLIBSスペクトル解析と定量分析

赤岡 克昭; 大場 正規; 宮部 昌文; 若井田 育夫

no journal, , 

レーザー誘起ブレークダウン発光分光法(Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS)により、混合酸化物(Mixed Oxide: MOX)燃料の様に、多くの元素が混合した試料の定量分析を行うためには、スペクトルの同定や解析を行うために、莫大な労力を要する。このため、我々は、スペクトルの同定や解析すること無しに定量化を行う方法として「最小二乗法によるLIBSスペクトルの合成」を試みた。その結果、スペクトルの同定や解析すること無しに定量化を行うことが可能であり、最小二乗法により得られた係数を用いて良い直線性を持った検量線を得ることができた。更に、この係数の線形性から未知の濃度のスペクトルを推定することが可能であることがわかった。

口頭

過酷事故炉を対象とした迅速遠隔分析技術開発,5; 最小二乗法を用いたスペクトル解析技術

赤岡 克昭; 大場 正規; 宮部 昌文; 若井田 育夫

no journal, , 

レーザーブレークダウン発光分光を用いた定量分析においては、得られるスペクトルの同定や解析に多くの労力を要する。更に、過酷事故炉で発生した燃料デブリ等の分析においては核燃料物質や核分裂生成物の他に、鉄やジルコニウム等の構造材等が含まれることから、より複雑な解析が求められる。そこで、特定のスペクトル同定や個別解析を要しない評価手法としてスペクトルを固有スペクトルの線形和で最小二乗近似する手法を導入し、その線形係数から組成成分の定量化を試みた。その結果、個別のスペクトル解析を要することなく、得られた線形係数から直線性の高い検量線が得られること、未知濃度のスペクトル推定も可能であることを明らかにした。

口頭

過酷事故炉を対象とした迅速遠隔分析技術開発,2-4; 最小二乗法を用いたLIBSスペクトルの推定

赤岡 克昭; 大場 正規; 宮部 昌文; 若井田 育夫

no journal, , 

レーザー誘起ブレークダウン発光分光(LIBS)による定量分析では、スペクトルの同定や解析に多くの労力を要する。更に、福島第一原子力発電所で発生した燃料デブリには核燃料物質以外にFPや構造材等、多くの種類の元素が含有される。それら全てをLIBSで分析するためには莫大な数の組合せの混合物の分光データーが必要になる。そこで、専門性の高いスペクトルの同定や解析を要しない手法として導入した「最小二乗法を用いたスペクトル解析法」を用いて、測定されていない未知の元素の組合せ混合物スペクトルの推定を試みた。Zr/FeとZr/UからFe/U混合物のスペクトルを推定し、実測値と比較した結果良い一致が見られ、本手法によるスペクトル推定が妥当であることが分かった。この結果から、詳細な測定が比較的困難なUに対する各元素のスペクトルを直接準備することなく、例えば、Zrとの混合物を測定することにより、Uとの混合物のスペクトルを推定できる可能性のあることが示された。

口頭

過酷事故炉を対象とした迅速遠隔分析技術開発,6-2; 最小二乗法を用いた模擬デブリ燃料のLIBSスペクトルの解析

赤岡 克昭; 大場 弘則; 若井田 育夫; 大内 敦*; 水迫 文樹*; 栄藤 良則*; 鳥丸 忠彦*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリやその他の放射性物質のその場分析は、廃炉措置にとって非常に重要である。そこで、レーザー誘起発光分光法(LIBS)で測定されたU・Zr・Fe混合模擬燃料デブリのスペクトルついて、U, Zr, Fe単体のスペクトルを用いた最小二乗法による解析を実施した。その結果得られた検量線及び解析スペクトルなどについて報告する。

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