2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research and Development of High-Performance Motion Control Systems based on Detailed Modeling of Power Converters
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26420222
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
名取 賢二 千葉大学, 大学院工学研究科, 助教 (70545607)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | パワーエレクトロニクス / モーションコントロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、電力変換器の特性に着目し、それを陽に考慮することによってモーションコントロールシステムを高性能化することを目的としてきた。具体的には、電力変換器のモデル化および解析手法について検討し、電力変換器の特性がモーションコントロールシステムの特性にどのように影響するかを理論的に検証する研究開発と、マルチレベル電力変換器を用いた実験により、モーションコントロールシステムでの電力変換器の影響を実験的に検証する研究開発の２つを同時に行ってきた。
最終年度前年度までにおいては、理論的検証については、よりモデル化しやすいモデル化手法およびより解析しやすいモデル化手法について検討し、シミュレーションにより電力変換器の及ぼす影響について明らかにしてきた。ここでは、電力変換器部分が制御系全体に及ぼす影響を明確化することのみならず、シミュレーションにおいて、要求される計算精度を満たしつつ計算量を抑える手法についても検討を行った。一方、実験的検証については、通常の２レベルの電力変換器を用いた場合と、マルチレベル電力変換器を用いた場合それぞれについて、電流制御系、位置制御系、力制御系の実験を行った。結果として、位置制御系については応答における差異は見られるがわずかであること、電流制御系および力制御系においては応答に明確な差異（改善）があることが確認できた。
最終年度においては、前年度までに実験的検証で明らかにされた電流制御系、位置制御系、力制御系それぞれにおける影響について理論的にも明らかにすることを目的とし、電力変換器のモデル化手法を用いた解析によりその原因について仮説を立て、シミュレーションおよび実験によってその検証を行った。結果としては、仮説が正しいと証明できた部分もあったが、仮説とは関連付けられない部分もあり、この部分は今後さらに精度を上げて検証していく予定である。
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