2025/04/03 更新

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シユ コウチユウ
朱 洪忠
ZHU HONGZHONG
所属
応用力学研究所 附属再生可能流体エネルギー研究センター 准教授
エネルギー研究教育機構 (併任)
洋上風力研究教育センター (併任)
総合理工学府 総合理工学専攻(併任)
職名
准教授
連絡先
メールアドレス
電話番号
0925837751
プロフィール
海洋環境エネルギーシステムにおいて、人間と環境の調和に根ざすグリーン社会の実現を目指し、先端的かつ実用的な技術・システムを研究開発する。分野連携と分野融合で、特に制御工学、データサイエンスの知を流体力学分野に取り込み、問題発見・解決を行う。進行中の研究テーマは以下のものである。 1)新型風力・波力複合発電装置の開発:波力発電装置を浮体式風車のサスペンションシステムとして設計され、波力発電装置の協調制御により浮体の動揺低減を目指す。 2)浮体式風車のデジタルツイン:複雑な海洋環境において、浮体式風車の物理的な計測データを用いてバーチャル風車システムの状態を自動更新を行い、計測されない状態を精度よく推定する。 3)強化学習技術により浮体式ウインドファームヨーステアリングの最適化に関する研究を行う。 4)洋上複雑系の曳航システムに関する研究開発を行う。 5)浮体式風車の最適設計(浮体部)に関する研究開発を行う。 6)風車シミュレータとその制御システムの開発を行う。
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研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 制御、システム工学

  • フロンティア(航空・船舶) / 船舶海洋工学

学位

  • 学士 (中国上海大学,中国)

  • 修士(情報学)(京都大学,日本)

  • 博士(工学)(東京大学,日本)

経歴

  • 中国国電電力株式会社 ABL Group   

    中国国電電力株式会社 ABL Group

  • 東京大学   

学歴

  • 東京大学   工学系研究科   電気系工学専攻

    2011年4月 - 2014年3月

  • 京都大学   情報学研究科   システム科学

    2009年4月 - 2011年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 浮体式ウインドファームのヨーステアリング最適化に関する研究

    研究キーワード: ヨーステアリング、ウインドファーム、最適化、アクティブ制御

    研究期間: 2024年4月 - 2027年3月

  • 研究テーマ: データ駆動型海洋構造物シミュレーション技術に関する研究

    研究キーワード: ディープラーニング、シミュレーション、運動解析

    研究期間: 2023年6月 - 2027年4月

  • 研究テーマ: 浮体式洋上風車のデジタルツイン技術に関する研究

    研究キーワード: デジタルツイン,浮体式洋上風車,機械学習,データ駆動型シミュレーション技術

    研究期間: 2021年5月 - 2028年3月

  • 研究テーマ: 多リンク船曳航システムの耐航性と操縦性に関する研究

    研究キーワード: 多リンク船曳航システム,曳航安定性,マルチボディダイナミクス

    研究期間: 2018年4月 - 2022年3月

  • 研究テーマ: 浮体式洋上架空送電システムの開発

    研究キーワード: テンション・レッグ・プラットフォーム、最適設計、マルチボディダイナミクス

    研究期間: 2018年4月 - 2022年3月

  • 研究テーマ: 浮体式洋上風力・波力ハイブリッド発電システムの実用化関する研究

    研究キーワード: 浮体式洋上風車、波力発電、ハイブリッド、浮体動揺低減、運動制御、モデル予測制御

    研究期間: 2015年1月 - 2027年4月

  • 研究テーマ: 大型風車のドライブトレインの制振制御

    研究キーワード: 制振制御,ギアボックス、風車、ダンパー

    研究期間: 2015年1月 - 2019年3月

受賞

  • 優秀研究発表賞

    2023年9月   佐賀大学海洋エネルギー研究所   洋上ハイブリッド風力波力発電システムの動揺低減に関する研究

  • Best paper award

    2018年9月   4th Asian wave and tidal energy conference 2018   Release of a reliable open-source package for performance evaluation of ocean renewable energy devices

  • 優秀博士論文賞

    2014年3月   東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻   Servo performance enhancement of motion systems via quantization noise suppression and model-based friction compensation

  • 大学院研究奨励賞

    2014年3月   自動車技術会   電流制御に関する研究の自動車制御への貢献

  • Best paper in session

    2013年11月   39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2013)   Proposal of Nonlinear Friction Compensation Approach for a Ball Screw Driven Stage in Zero Speed Region including Non-Velocity Reversal Motion

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論文

  • A Study on Vortex-Induced Vibration of a Long Flexible Catenary Cable in Perpendicular Flow 査読

    Li Ruan, Hongzhong Zhu, Changhong Hu

    Ocean Engineering   305 ( 1 )   117937   2024年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.117937

  • Optimal Semi-Active Control for a Hybrid Wind-Wave Energy System on Motion Reduction 査読 国際誌

    @Hongzhong Zhu

    IEEE Transactions on Sustainable Energy   14 ( 1 )   75 - 82   2023年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Integration of wave energy converters and floating wind turbine can potentially reduce the levelized cost of energy. The coupling effects between the wave energy converters and the foundation, however, could amplify the foundation motion so that both the efficiency and the fatigue life of wind turbine would be degraded. In this study, wave energy converters are designed as a controlled suspension system for a novel hybrid wind-wave energy system, and an optimal semi-active control method having predictive ability is proposed for reducing the foundation motion. In the controller design, the physical constraints and the passivity of the wave energy converters are also taken into consideration. A full numerical model taking account of aero-hydro-servo-mooring coupled dynamics is proposed for a comprehensive analysis of the controller under various environmental conditions. Numerical results show that the foundation motion can be reduced by 16% even in very rough sea states with the help of the controller.

    DOI: 10.1109/TSTE.2022.3202805

    その他リンク: https://ieeexplore.ieee.org/document/9870573

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7234601

  • Experimental study and attitude control of a floating type shrouded wind turbine 査読 国際誌

    Zhu, HZ; Sueyoshi, M

    SUSTAINABLE ENERGY TECHNOLOGIES AND ASSESSMENTS   50 ( 12 )   101811   2022年3月   ISSN:2213-1388 eISSN:2213-1396

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Sustainable Energy Technologies and Assessments  

    Thrust force needs to be taken into account in the development of floating-type shrouded wind turbines since it would lead to large tower inclination, and both the power conversion efficiency and the safety margin of the system would be reduced. In this study, a novel spar-type shrouded wind turbine using a hinge to mount the nacelle on the tower, which can maintain the nacelle in the horizontal state even with a large tower inclination, is studied based on a 1:100 model. The characteristics of the wind turbine are studied via wind tunnel experiments and wave basin experiments. In wind tunnel experiments, the wind speed-up performance of the shroud and the self-aligning property of the wind turbine are evaluated. In wave basin experiments, the dynamical response of the wind turbine in idling, operational, and parked modes are studied. A model-based attitude controller for stabilizing the nacelle is also proposed and the control performance is analyzed based on experimental results.

    DOI: 10.1016/j.seta.2021.101811

    Web of Science

    Scopus

    その他リンク: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213138821008250?via%3Dihub

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7234393

  • A study on floating overhead power transmission system for offshore energy development: Design and modeling approach 招待 査読 国際誌

    @Hongzhong Zhu, @Changhong Hu

    Ocean Engineering   236 ( 15 )   109528   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this paper, a floating overhead power transmission system (FOPTS), which has the potential to lower the electricity transmission cost for offshore renewable energy, is studied. In the design, a sheave mechanism is applied to mount one end of the conductor on its supportive tower to reduce the coupling effects between the conductor and the towers. Then, a mathematical optimization approach, which can take account of the system’s natural frequencies to avoid first-order wave excitation, is proposed to design the properties of the floating foundation and the conductor. In the modeling, the flexibility of the conductor is taken into account by a lumped parameter method. The aero-hydro-elastic dynamics of the system can be analyzed by the numerical model. A moderate FOPTS in a harsh ocean environment with wind speed of 70 m/s and significant wave height of 14 m is studied with emphasis on wind–wave misalignment. The reliability and issues of the system are discussed based on fully coupled time-domain simulation.

    DOI: 10.1016/j.oceaneng.2021.1

    その他リンク: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0029801821009239?via%3Dihub

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7234391

  • A unified seakeeping and maneuvering analysis of multiple linked towing system with triangular Bodies 査読 国際誌

    @Hongzhong Zhu, @Changhong Hu

    Ocean Engineering   222   108577   2021年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Three-legged triangular tension leg platforms (TLPs), which are a kind of compliant-type floating structure, are drawing attention from industrial society. To reduce the transportation cost, a multiple linked ship towing system that the platform and anchor are linked and wet towed is studied. A unified seakeeping and maneuvering method which can take account of the hydrodynamic interaction between the bodies and utilize the experimental results for tuning the damping coefficients is proposed to model the towing system. In the method, a low-pass filter is applied to separate the slowly and fast motion components for the maneuvering and seakeeping calculations. The maneuvering and seakeeping problems can thus be solved simultaneously with a same time scale. SimMechanics™, which provides multi-body simulation environment for mechanical systems, is applied to implement the numerical model for studying the fully coupled six degrees-of-freedom (DOFs) motion of the towing system. Besides, experiments are carried out to demonstrate the feasibility of the system and the effectiveness of the numerical model. A circular motion in irregular waves is studied at the end and the issues of the system are discussed accordingly.

    DOI: 10.1016/j.oceaneng.2021.108577

    その他リンク: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0029801821000123?via%3Dihub

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7234389

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講演・口頭発表等

  • Modelling of a Floating-Type Hybrid Wind-Wave System with Oscillating Water Column Wave Energy Converters: A Study Towards Floater Motion Reduction 国際会議

    朱 洪忠

    TORQUE2024  2024年5月  European academy of wind energy

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    開催年月日: 2024年5月 - 2024年6月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Florence   国名:イタリア共和国  

    リポジトリ公開URL: https://hdl.handle.net/2324/7343639

  • Experimental and Numerical Studies of Wet Towing of a Multi-Bucket Jacket Wind Turbine

    朱 洪忠

    APCOW2024  2024年11月  Research and Education Center for Offshore Wind, Kyushu University

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    開催年月日: 2024年11月

    開催地:Fukuoka   国名:日本国  

  • An Experimental Study on Tower-Wire Interaction for Offshore Overhead Power Transmission Concept

    @Hongzhong Zhu,@Ruo Luo,@Changhong Hu,@Joichiro Noda

    日本船舶海洋工学会講演会  2020年11月 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • Modelling and Attitude Control of a Shrouded Floating Offshore Wind Turbine with Hinged Structure in Extreme Conditions 国際会議

    @Hongzhong Zhu, @Makoto Sueyoshi, @Changhong Hu, @Shigeo Yoshida

    2017 IEEE 6TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON RENEWABLE ENERGY RESEARCH AND APPLICATIONS  2017年12月 

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    開催年月日: 2017年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:San Diego, CA   国名:アメリカ合衆国  

    This paper addresses the modeling and attitude control of a novel shrouded floating wind turbine with hinged structure in harsh environmental conditions. Firstly, Sim Mechanrcs (TM) is applied to model the mechanical components of the wind turbine system. Secondly, the wave- and wind- loads acting on the system are respectively calculated based on Morison's equation and blade element momentum theory. Controllers of the elevator and the rudder located at the upwind side are designed based on linearized models to enhance the stability of the system. Numerical examples with three extreme weather conditions are finally performed to verify the effectiveness of the controllers. The results demonstrate that the pitching motion of the nacelle can be regulated to be within 3 degrees in the examples. In addition, the wind turbine could yaw itself stably toward the wind direction.

  • A Study on Torsional Vibration Reduction for Variable-Speed Variable-Pitch Wind Turbines 国際会議

    @Hongzhong Zhu, @Shigeo Yoshida, @Hiroyuki Kajiwara, @Yasuyuki Ogawa, @Shigeyuki Nakada, @Junji Ono

    2017 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS (ICM)  2017年2月 

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    開催年月日: 2017年2月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Gippsland, Australia   国名:オーストラリア連邦  

    As the size of the wind turbines increases, the structural loads causing fatigue stress on mechanical components become more dominant. Torsional vibration reduction in drivetrain helps to reduce the stress and avoid potential resonances with power grid system. In this study, a new approach based on disturbance observer and band-pass filter is proposed. The design of the parameters leads to solve a constrained optimization problem. The stability of the system can be guaranteed by the constraint conditions. The effectiveness of the proposed method is confirmed via simulations and experiment.

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MISC

  • 浮体式洋上風力・波力複合発電装置の開発

    朱 洪忠

    車載テクノロジー   2024年4月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者  

産業財産権

特許権   出願件数: 1件   登録件数: 1件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • 日本船舶海洋工学会

  • 計測自動制御学会

  • IEEE

委員歴

  • IEEE IES Technical Committee on Motion Control   Hongzhong Zhu   国際

    2013年10月 - 現在   

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    団体区分:学協会

学術貢献活動

  • Local Organization Committee of APCOW2024

    役割:企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等, 審査・評価, 査読, 保存・修復

    Research and Education Center of Offshore Wind, Kyushu University  2024年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:196

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2023年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:3

    日本語雑誌 査読論文数:0

    国際会議録 査読論文数:1

    国内会議録 査読論文数:0

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2022年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:3

    日本語雑誌 査読論文数:0

    国際会議録 査読論文数:0

    国内会議録 査読論文数:0

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2021年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:4

    日本語雑誌 査読論文数:0

    国際会議録 査読論文数:2

    国内会議録 査読論文数:0

  • Session Cochair 国際学術貢献

    IEEE 13th international workshop on advanced motion control  ( Yokohama Japan ) 2013年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 水槽実験により浮体式風力・波力ハイブリッドシステムの実証

    2024年10月 - 2025年9月

    研究開発法人科学技術振興機構(JST)  大学発新産業創出基金事業スタートアップ・エコシステム共創プログラム 

    朱 洪忠

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

  • TLP型風況マストの開発

    2023年6月 - 2027年3月

    日本 

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    担当区分:研究分担者 

  • 風車・ジャケット一体化設置工法に関する研究

    2023年5月 - 2024年3月

    九州大学 

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    担当区分:研究分担者 

  • 集風レンズ付き風車の中型200kW機とそのマルチロータシステムの技術開発

    2022年4月 - 2026年3月

    環境省 

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    担当区分:研究分担者 

    200kWレンズ風車及び400kWマルチロータ風車の技術開発及び実証

  • 波力発電装置の制御による洋上ハイブリッド発電システムの動揺低減に関する研究

    2022年1月 - 2022年3月

    共同研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:その他産学連携による資金

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教育活動概要

  • 2015年1月に九州大学エネルギー基盤技術国際教育研究センター助教として採用され、応用力学研究所・新エネルギー力学部門に約7年間、修論研究の指導を行った。2023年5月に九州大学応用力学研究所に准教授として着任以降、機械・システム理工学メジャー海洋環境エネルギー工学講座において大学院学生の指導を行った。

海外渡航歴

  • 2018年9月

    滞在国名1:台湾   滞在機関名1:Howard Civil Service International House

  • 2017年11月

    滞在国名1:アメリカ合衆国   滞在機関名1:Town and Country Resort & Convention Center

  • 2017年2月

    滞在国名1:オーストラリア連邦   滞在機関名1:Federation University

  • 2016年9月

    滞在国名1:ノルウェー王国   滞在機関名1:the Norwegian University of Science and Technology

  • 2016年6月

    滞在国名1:大韓民国   滞在機関名1:Busan