はじめに
ピエトロ・トリコリ教授は、バーミンガム鉄道研究教育センター（BCRRE）のパワーエレクトロニクスグループ長を務めており、Typhoon を用いたパワーハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）および制御ハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）の開発・試験において豊富な経験を有しています。また、Typhoon エンジニアとの共同研究も行ってきました。本ブログ記事では、教授の経歴、パワーエレクトロニクス分野における画期的な研究、そして教育実践についてご紹介します。
研究の背景
トリコリ教授は10年以上にわたる輝かしいキャリアの中で、再生可能エネルギー発電から輸送システムに至るまで、パワーエレクトロニクスの多様な応用分野を研究の焦点としてきた。専門分野は電気自動車、列車、鉄道牽引電源、交流・直流鉄道の電化システムに及び、近年では電気船舶とエネルギー貯蔵統合に重点を置いている。
研究施設
写真では、トリコリ教授のパワーエレクトロニクス研究グループの研究室が、鉄道専用建物内に設置されている様子をご覧いただけます。この研究室は、鉄道分野の革新を推進する卓越研究拠点ネットワーク「英国鉄道研究革新ネットワーク（UKRRIN）」の施設の一部です。当研究室では応用研究において不可欠な実験的検証が可能であり、理論的知見を実環境または高忠実度シミュレーション環境で実証することの重要性を強調しています。
応用研究においては、理論的知見が現実環境または現実的なシミュレーション環境（ハードウェア・イン・ザ・ループ手法が提供するような環境）で機能することを実証しなければならない。
基礎知識と自信の指導
トリコリ教授がパワーエレクトロニクス研究を目指す学生に自身の授業で習得すべき重要事項を問われると、数学・物理学の確固たる基礎を含む基礎技能の重要性を強調する。情熱と関心、特に実験作業への関心が不可欠である。研究には実験室での長時間の作業が伴うため、この研究活動はそれを楽しめる者に最も適しているからだ。 研究分野でのキャリア成功のもう一つの鍵は、挫折に直面した際の回復力である。困難を乗り越えられる者は、やがて学術界だけでなく産業界にも革新的な成果をもたらすだろう。
成功するためには、学生は自分自身を信じることが必要です。そしてHILは、学生が自分の仕事に対する自信を築く手助けをします。
産学連携と知識移転
トリコリ教授Typhoon 長年にわたる協力関係を築いており、その始まりは数年前にTyphoon大学を訪問したことに遡ります。当初から、ハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）ソリューションを研究室の実験に統合することは、パワーHIL実験室と比較して開発の迅速化と安全なテストを可能にするため、魅力的な可能性として注目されていました。 この協力関係はHIL404リアルタイムシミュレーション装置1台から始まり、その後大きく発展しました。この提携の主な利点の一つは、既に充実したコンポーネントライブラリを強化する新たなブロックの開発に関わりました。この協力関係は、応用科学における研究が技術革新と知識移転を通じて産業目標の達成に与える影響力を示すものでした。
Typhoon との連携により、私たちの取り組みは業界により強い影響を与えることができます。
コンポーネントライブラリのモデルは開発時間を大幅に短縮しました。博士課程の学生たちは電力電子制御の側面のみに集中でき、燃料電池やバッテリーといった基本ブロックは全てコンポーネントライブラリで既に利用可能でした。
HILの教育・研究における利点
HILは現在学部レベルでは使用されていないが、トリコリ教授はまず学生に仮想HILを導入することで将来的な統合を構想している。これにより学生は適切なペースでスキルと自信を身につけられる。 大学院生および博士課程学生向けには、HILソリューションは既にその価値を証明している。マイクロコントローラーへの自信を高め、開発プロセスを効率化し、制御システムの最も独創的な側面に集中することを可能にする。主要なパワーエレクトロニクスブロックはTyphoon Schematic Editor で利用可能であり、迅速なモデル構築を実現するためである。
開発時間を短縮することで、研究における新規性に集中し、研究コミュニティに対してより大きな付加価値を提供できます。
HILアカデミーのeラーニング
トリコリ教授の研究室から10名以上の大学院生と教職員がHILアカデミーのコースまたは専門分野を修了し、知識の証明となる修了証を取得しました。特定のコースワークの複雑さにより学部生の参加が制限される可能性はあるものの、トリコリ教授は、より多くの時間を割くことができ基礎知識を有する修士課程および博士課程の学生にとって、このプラットフォームの有用性を認識しています。
HILの博士課程学生にとって最大の利点は、コントローラ側で実験を行い、独創的で革新的な結果に到達するまでの時間を大幅に短縮できる点である。
HILを一言で表すとどう表現しますか？
私にとって、HILを一言で表すなら「効果的」です。
クレジット
インタビュアー | ヴク・マレティン
著者 | デボラ・サント
ビジュアル | カール・ミッケイ
編集者 | デボラ・サント
