2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Control Performance Improvement by Using Multilevel Power Converters Focusing on the Voltage Levels and the Modulation Methods
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20K04439
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
名取 賢二 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70545607)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マルチレベル電力変換器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は全体を３つの研究計画にわけて進めてきた。
１つ目の研究計画は、マルチレベル電力変換器のレベル数・変調方式に依存したデッドタイム誤差の抑制量についての定量的検証と、当該抑制量と制御性能改善効果との定量的関係の明確化である。具体的には、着目した２つの変調法それぞれにおいてレベル数ごとのデッドタイム誤差の抑制量を明確にし、かつそれらの抑制量がどのような制御性能改善効果につながるかを定量的に明らかにした。マルチレベル電力変換器の導入がデッドタイム誤差抑制効果を有することのみならず、制御性能改善効果にもつながることを明らかにしたのは意義深いと考えられる。
次に、2つ目の研究計画は、マルチレベル電力変換器のレベル数・変調方式に依存した時間的・空間的分解能向上についての理論的および実験的検証と、当該分解能向上と制御性能改善との定量的関係の明確化である。結果として、空間的分解能向上について個別の検証をすることはできなかったが、時間的分解能については理論的および実験的検証を行うことができた。また、制御法を工夫することにより、時間的・空間的分解能の両方の点で制御性能を向上させることが可能であることを明らかにした。
研究計画最終年度の今年度は３つ目の研究計画に取り組んだ。３つ目の研究計画では、上記２つの研究計画で得られた制御性能改善についての定量的な知見に基づき、所望の制御性能を達成するためのレベル数と変調方式の最適な組み合わせの検討と、制御ゲインの決定法と組み合わせた制御性能改善効果の最適化についての検討を行い、それらを組み合わせた設計法の確立と実験検証を目指した。結果として、具体的な指標に落とし込んでの総合的な検証はできなかったが、レベル数と変調方式の最適な組み合わせや制御ゲインの決定法による制御性能改善効果の最適化については、個別に検討および実験検証を行うことができた。
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