可変構造系に基づくON-OFFパタン直接発生によるACサ-ボシステムの最適化

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460129
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 原島 文雄 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60013116)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 正示 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00126062) ; 橋本 秀紀 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (30183908)
• Keywords: ACサ-ボモ-タ / 可変構造系 / オブザ-バ / ON-OFFパタン / インバ-タ / ロバスト制御

Research Abstract

本研究の目的は、ロボット・工作機などに用いられるACサ-ボシステムを駆動する電力変換器のON-OFFパタンを直接発生・制御する方式を可変構造系理論に基づいて確立し、これを適用したACサ-ボシステムを最適化することである。このため、可変構造系理論に基づく制御方式の理論的検討を行うだけでなく、この制御方式を適用したACサ-ボシステムを試作・実験し、有効性を検証している。
平成元年度は、同期電動機を用いたACサ-ボシステムによる実験、および、誘導電動機を対象とする制御方法の予備的検討を行った。
同期電動機の場合については、可変構造系理論に基づくON-OFFパタン直接制御方式を適用した実験システムを試作・改造し、良好な位置制御を実現できることを確認した。実験の結果、位置・速度を検出するだけでは、同期電動機への入力電流のリプルが大きいことが解った。これに対しては、回転加速度の推定を行うオブザ-バを導入することにより、入力電流のリプルを抑制できることを明らかにした。
誘導電動機の場合に、上記の制御方式を適用するためには、誘導機内部の磁束の方向に検出する必要がある。このため、誘導電動機への入力電圧・電流と回転速度から磁束の方向および大きさを推定するオブザ-バを導入することにした。Digital Signal Processor (DSP)を用いた実験システムを試作し、予備実験を行った。その結果、オブザ-バにより磁束を良好に検出できる事を確認した。

Research Products

• [Publications] Seiji Kondo: "Torque and Flux Feed back Control of induction Motor Using State Observer" 1989 International Symposium on Power Electronics(in Seoul). 108-114 (1989)
• [Publications] Hideki Hashimoto: "Torque Control of Induction Motor Using Predictive Observer" IEEE PESC'89. 271-278 (1989)
• [Publications] 原島文雄: "二次磁束推定オブザ-バを用いた誘導電動機の高性能トルク制御" 電気学会 産業計測制研究会. IIC-89-17 (1989)
• [Publications] 原島文雄: "誘導機の高性能トルク制御のための離散時間オブザ-バの設計" 電気学会 産業応用部門全国大会. No.159 (1989)
• [Publications] Fumio Harashima: "Application of Neural Networks to Power Converter Control" IEEE IAS'89. 1089-1091 (1989)
• [Publications] 橋本秀紀: "可変構造系のブラシレスサ-ボモ-タ制御への適用" 電気学会論文誌D(産業応用部門誌). 109-D. 802-808 (1989)