| Project/Area Number |
20K04530
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21040:Control and system engineering-related
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
鈴木 雅康 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (10456692)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 光男 宇都宮大学, 工学部, 教授 (50282447)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 多自由度パルス変調 / 厳密線形化 / 三相交流モータ / 三相インバータ / サンプル点間応答 / 周波数整形PWM型終端状態制御 / パルス変調制御 / モーションコントロール |
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| Outline of Research at the Start |
パワーエレクトロニクスをはじめとするさまざまな分野でパルス変調方式を用いた制御系が構築され，省エネルギーの実現などその有意性は広く認められている．ところが，この方式が有する非線形特性が原因で，高速高精度のモーションコントロールには敬遠される現状がある．この問題に対し，申請者らがこれまでに開発してきた，制御周期内におけるパルス矩形波の幅・数・配置を同時に操作する新しい方式を発展させて，制御性能をさらに高める理論を確立するとともに，実システムへの適用を通してその有効性を検証することを試みる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
パワーエレクトロニクスやメカトロニクスにおいて，パルス変調方式を用いた制御系の有意性は広く認められているが，リニアアンプ等の連続値出力が可能なアクチュエータを利用した場合に比べて制御性能の追求が難しく，高速高精度のモーションコントロールには依然として課題が存在する．報告者らは，制御周期内におけるパルス矩形波の幅だけでなく，その数や配置を操作する新しい方式を提案して，問題の緩和を図ってきた．本研究では，制御周期に比べて速いダイナミクスの影響を考慮に入れることで制御性能をさらに高める方法の開発や，三相交流モータへの適用を目指した手法の拡張に取り組んだ．前年度までに，パルス駆動系のフィードフォワード入力設計における周波数整形型終端状態制御の応用と，三相交流モータの高速・精密制御を目的とした三相インバータの厳密線形化，ならびに，制御区間におけるパルス波形生成の自由度を増やして状態の脈動を抑制するための手法開発に取り組んだ．
今年度は，三相交流モータのモータ軸角度を制御量とする位置決め制御のための新たな制御方式の開発に取り組んだ．三相交流モータの機械部を考慮し，先行して開発した三相インバータに対するパルス変調則を応用するとともに， d軸電流とq軸電流の非線形的な干渉に起因する制御系設計の困難さを避ける目的でα-β軸モデルを採用したことが特徴となっている．提案手法が有効であることを数値実験により確認した．
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
