2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of servo control algorithm for SRM used in machine tool
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18K04110
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
鈴木 憲吏 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (20638134)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | SRM / サーボ制御 / コンバータ / インバータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，低損失インバータの開発およびサーボ制御システムの構築を目的としている。サーボ制御システムでは，高速回転時のスイッチング周波数の高周波化による電流制御の応答性向上やシングルパルス制御領域での制御性向上，さらに印加電圧可変による低トルクリプル化や高効率駆動の実現である。
前年度では，前々年度での成果を含め，リンク電圧と各測定結果を細分化しリンク電圧と点弧や消弧の関連性に基づいた制御を実現するためシミュレーション回路を構成し，回転数に応じたリンク電圧可変のためのコンバータの開発を行った。その際，シミュレーションならびにシミュレーション回路を構築し検証したが，周辺回路の拡大につながったため，前年度後半から今年度にかけて，Zソースインバータのシミュレーションや実機の構築を行った。シミュレーションでは，任意の電圧を得るための制御を実施することで，電圧の可変が可能であることを確認した。また，構築したシミュレーションモデルは，回路素子が制御系に及ぼす影響を考慮して構築した。さらに実機では，特殊な回路トポロジーを提案し，従来のSRM用の制御インバータと提案するZソースインバータの2つを切り替えて実現するインバータを開発した。実機駆動結果からZソースインバータのシュートスルー時間を速度制御に応じて制御することで出力電圧の可変可能なシステムを開発した。可変電圧に従い，SRMの回転数制御が可能なことも確認した。指令するリンク電圧に対して追従性の良い出力電圧の結果が得られ，電圧の可変状況においても応答性の高い成果が得られた。
以上，印加電圧可変回路を付帯したインバータの開発並びサーボ制御システムの開発ができた。
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