2022 Fiscal Year Annual Research Report
Fractional Order System and Control: Application to Modeling and Control of Electrochemical System
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19K04459
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
畠山 省四朗 東京電機大学, 未来科学部, 研究員 (40138954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 淳 東京電機大学, 工学部, 准教授 (20609284)
岩瀬 将美 東京電機大学, 未来科学部, 教授 (50339074)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分数階システム / 二次電池 / 劣化診断 / 電気化学系 / システム同定 / 制御応答計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実施期間を通じて研究費で整備した実験環境において，動作温度を調整する独自の恒温槽下で，Li-ion電池の劣化加速試験を実施した．温度と劣化度（サイクル数）を条件として，各条件における周波数応答Cole-Cole plotを導出した．各条件で得られた周波数応答に対して，これまでに導出した分数階微分モデルのシステム同定を行い，温度と劣化の条件下において同定されたパラメータ変化を分析した．分析結果から，温度に対する感度が低く，劣化に関して感度が高いパラメータを見出すことができた．従来法では，温度変化が劣化診断に与えてしまう問題があったが，本研究成果によって見いだされたパラメータを用いれば，温度変化が生じても感度が低いため，劣化度に関するSN比を向上させることが期待できる．
外生入力のあるシステムに対する分数階システムの応答を簡便に計算する手法を開発し，これによるシミュレーションが用意に行えるようになった結果，分数階システムのモデルに基づいた制御応答と，実験値とを比較検証することが可能となった．これらの成果を自動制御の国際学会に論文投稿したところacceptされている．分数階システムの電気化学系（特に本研究ではLi-ion二次電池）のモデリングや制御への応用事例を示すことができた。
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