ジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法

シャノンのジャグリング定理を応用した「メガヘルツの超音波制御」方法

超音波システム研究所は、
超音波データのバイスペクトル解析による、
超音波伝搬現象に関する分類方法に基づいた、
シャノンのジャグリング定理を応用した
「メガヘルツの超音波制御」方法を開発しました

この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。

超音波伝搬現象を、安定して効率よく利用するためには
超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する
応答特性・相互作用の検討や
専用治工具の開発も必要です

発振波形や制御条件を検討することで
新しい超音波の効果（注１：オリジナル非線形共振現象）を発見できます
非線形現象を主要因とした、超音波現象を目的に合わせて利用することで
効率の高い超音波利用が実現します

特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています

注１：オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象

＜制御について＞

各種データの時系列変化の様子を解析・評価して、
時間で移動するボールのジャグリング状態に相当する
超音波伝搬現象の「サイクル」と、「影響範囲」について
超音波伝搬現象の分類（線形型、非線形型、ミックス型、変動型）から
変動型のダイナミック制御として
論理モデルを構成します

この論理モデルからボールＮ個のジャグリング状態を設定して制御を行い、
音圧測定解析により、非線形現象（バイスペクトル）の調整を行うと、
システムの状態に適した制御が実現し、
効率の高い超音波システムとなります

＜＜　シャノンのジャグリング定理の応用　＞＞

注：JUGGLING THEOREM proposed by Claude E. Shannon

シャノンのジャグリング定理

(　F　+　D　)　＊　H　=　(　V　+　D　)　＊　N

F　：　ボールの滞空時間（Flight time）
D　：　手中にある時間（Dwelling time）
H　：　手の数（Hands）
V　：　手が空っぽの時間（Vacant time）
N　：　ボールの数（Number of balls）

＜＜　応用　＞＞

(　F　+　F2　+・・・)　＊　H　=　(　V　+　V2　+・・・　)　＊　N

F　：　ベースとなる超音波１の発振比率
F2　：　ベースとなる超音波２の発振比率
F3　：　ベースとなる超音波３の発振比率
H　：　基本時間（最大制御サイクル時間）
（　H=MAX(超音波1の発振サイクル、超音波2の発振サイクル・・））

V　：　超音波プローブ１によるメガヘルツ発振サイクル時間
V2　：　超音波プローブ2によるメガヘルツ発振サイクル時間
V3　：　超音波プローブ3によるメガヘルツ発振サイクル時間
V4　：　超音波プローブ4によるメガヘルツ発振サイクル時間
（パルス発振の場合、サイクル時間＝1）
N　：　高調波の調整パラメータ　7,11,13,17,23,43,47，・・

ポイント（ノウハウ）は、非線形現象の発生状態を
音圧データの測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。