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電力のパケット化によるデマンドレスポンスを考慮した給電ネットワークに関する研究

Research Project

Project/Area Number 18J11530
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

持山 志宇  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords電力パケット / デマンドレスポンス / 給電ネットワーク / マニピュレータ
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,電力のパケット化によるデマンドレスポンスを考慮した給電ネットワークについて,基盤技術の構築および応用の両面から検討を行った.
基盤技術の構築について,昨年度に引き続き,産業用途ロボット等への応用を見据えた,大容量および多様な負荷を含むシステムにおけるパケット伝送について検討を行った.昨年度構築した大容量パケット伝送回路を基礎に,(1)電力と情報の統合と分離に関わる回路の改良 および(2)モータ負荷と伝送ネットワークのインターフェイスの構築 を行った.これにより,コントローラなどの低容量負荷と大容量のモータを同時に含むネットワークにおいて,電力パケットの伝送を実現できることを実験により示した.本成果は,複数の分散型電源と多様な負荷の間のデマンドレスポンスを実現する基盤となり,また以下に示すロボット応用の実現可能性を担保するものである.
応用については,電力パケットによる間欠的な入力を生かした具体的な負荷動作実現の一例として,歩行ロボットの電力パケット入力による駆動制御について検討を行った.歩行ロボットの蹴り出しの瞬間に電力パケットを入力する.このとき,パケットの個数を調節することにより,歩行速度など歩容の制御が行えることが確認された.また,生成された歩容に対応する写像固定点の安定性解析およびその吸引領域の導出により,受動歩行等に見られる歩容のロバスト性と同様の性質が確認された.本成果は,デマンドレスポンスを考慮した給電システムのロボット等への応用により,CPGなどの情報処理系と電力の伝送系という,従来切り分けられてきた2つの系を電力パケットに統合できる可能性を示すものである.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 Other

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

  • [Int'l Joint Research] KTH Royal Institute of Technology(スウェーデン)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Packet‐based feedback control of electrical drive and its application to trajectory tracking of manipulator2019

    • Author(s)
      Mochiyama Shiu、Hikihara Takashi
    • Journal Title

      International Journal of Circuit Theory and Applications

      Volume: 47 Issue: 4 Pages: 612-632

    • DOI

      10.1002/cta.2603

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Multiple gaits of biped robot with impulsive excitation by power packets2019

    • Author(s)
      Shiu Mochiyama and Takashi Hikihara
    • Organizer
      2019 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電力パケットを用いた電力の論理演算の動的な選択方法に関する検討2019

    • Author(s)
      稲垣翔太, 持山志宇, 引原隆士
    • Organizer
      電気学会電子回路研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 電力パケットを用いた空間ベクトル法に基づく同期機の可変速制御に関する数値的検討2019

    • Author(s)
      岡本侑己, 持山志宇, 引原隆士
    • Organizer
      第63回システム制御情報学会 研究発表講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Experimental implementation of power packet density modulation to close-loop control of manipulator2018

    • Author(s)
      Mochiyama Shiu、Hikihara Takashi
    • Organizer
      24th International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電力パケット給電によるロボットの歩容形成に関する一検討2018

    • Author(s)
      持山 志宇、引原 隆士
    • Organizer
      2018 年 電 子情報通信学会 NOLTA ソサイエティ大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 電力パケットによる電力の論理演算に関する実験的検討2018

    • Author(s)
      稲垣 翔太、持山 志宇、引原 隆士
    • Organizer
      平成 30 年電気関係学会関西連合大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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