• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

次世代電気自動車駆動用モータのための超低振動制御系と機構構造の統合設計法の構築

Research Project

Project/Area Number 15J08374
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

兼松 正人  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords開ループ整形手法 / 凸最適化 / GKYP補題 / 精密位置決め制御 / 振動抑制制御 / 音振動抑制制御 / モータ制御 / 機構と制御の同時最適化
Outline of Annual Research Achievements

本年度はモータドライブシステムにおける位置決め誤差低減のための超低振動制御器設計手法の体系化を目的とした研究を行った。 まず従来の制御系設計手法には,パラメータ変動を含む場合の開ループ整形手法が確立されてなかった。そこでヨーロッパの研究機関であるKULeuvenが提案している区分的多項式を用いた線形行列不等式の近似解法を応用することでパラメータ変動を含む場合の開ループ整形手法の体系的な設計手法を提案した。本年度では先行研究で示されていた性能指標との定量的な比較を行った。まず,パラメータ変動を区分的多項式の一種であるB-スプラインを用いて表現する。次に,GKYP補題と呼ばれる定理をパラメータを含むシステム行列に適用し,KULeuvenにて研究が進んでいるパラメータを含む線形行列不等式の緩和手法と組み合わせることで従来の制御器設計手法よりも保守性の少ない制御器設計が出来ることを実証し,従来の設計例との比較を通して本手法の有効性を実証した。
次に従来の位置決め誤差低減のための制御器設計手法では,制御器を安定化するためにノッチフィルタと呼ばれる制御器を用いていたがこの制御器は高い安定性を実現するものの,応答性を劣化させるという欠点が存在した。そこで本研究においては安定性と応答性を同時に最適化することで安定性を確保しつつ最大限広帯域化が可能な制御器の自動最適化手法を提案した。まず,安定性を確保するためのノッチフィルタと高応答性を実現するための位相進み補償器を未知変数を含む形で定義する。その後に安定性や応答性といった制御器の定量的な性能指標を周波数領域不等式と呼ばれる形式を用いて定式化する。最後にこの周波数領域不等式を満たすような制御器の係数を数値的に探索することで目標の制御性能を実現する制御器を効率よく設計出来ることを示した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] KULeuven(Belgium)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] K.U.Leuven(ベルギー)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Generalized KYP Synthesis on the Phase Stabilization and Gain Stabilization Compensators for the HDD Benchmark Problem2017

    • Author(s)
      兼松 正人, 藤本 博志
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Industry Applications

      Volume: 137 Issue: 4 Pages: 342-349

    • DOI

      10.1541/ieejias.137.342

    • NAID

      130005530209

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Fundamental Study for a Fractional Order Repetitive Control Using Generalized Repetitive Control for High Precision Motor Control2016

    • Author(s)
      Masato Kanematsu, Hiroshi Fujimoto
    • Organizer
      The 14th International Workshop on Advanced Motion Control
    • Place of Presentation
      Auckland, New Zealand
    • Year and Date
      2016-04-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on an Extension of Generalized Repetitive Control to Variable Speed Region Based on Oppenheim’s Frequency Transformation2016

    • Author(s)
      Masato Kanematsu, Hiroshi Fujimoto
    • Organizer
      35th Benelux Meeting on Systems and Control
    • Place of Presentation
      Soesterberg, The Netherlands
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fundamental Study for a Fractional Order Repetitive Control Using Generalized Repetitive Control for High Precision Motor Control2016

    • Author(s)
      Masato KANEMATSU, Hiroshi FUJIMOTO
    • Organizer
      The 14th International Workshop on Advanced Motion Control(AMC 2016)
    • Place of Presentation
      Auckland, New Zealand
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] B-Spline Parametrized Solution of Robust PID Control using the Generalized KYP Lemma2016

    • Author(s)
      Masato KANEMATSU, Gijs Hilhorst,Hiroshi FUJIMOTO, Goele Pipeleers
    • Organizer
      42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society(IECON 2016)
    • Place of Presentation
      Firenze, Italy
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GKYP 補題を用いた所望の位相余裕と位相交叉周波数を達成する位相安定化補償器の直接設計法に関する基礎検討2016

    • Author(s)
      兼松正人,藤本博志
    • Organizer
      平成28 年電気学会産業応用部門大会(JIASC)
    • Place of Presentation
      群馬,群馬大学荒巻キャンパス
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] GKYP補題に基づく一般化繰り返し制御を応用した分数次数繰り返し制御器の基礎検討2015

    • Author(s)
      兼松正人、藤本博志
    • Organizer
      平成27年電気学会産業応用部門大会
    • Place of Presentation
      大分,大分大学旦野原キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi