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電動車両の安全・省エネルギー駆動のための統合的最適軌道の設計法

研究課題

研究課題/領域番号 15K05962
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関同志社大学

研究代表者

井上 馨  同志社大学, 理工学部, 教授 (60343662)

研究分担者 加藤 利次  同志社大学, 理工学部, 教授 (40148375)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード省エネルギー / 最適軌道 / 駆動条件 / 電動機駆動システム / 電動車両 / スリップ抑制 / 最適駆動 / ジャーク / 変分法 / N-Tマップ
研究成果の概要

本研究では,電動車両(電気自動車,鉄道,無人搬送車,などのモータを用いて走行する車両)の自動走行もしくは走行アシストにおいて,各種の駆動条件(時間,速度,移動距離,など)を満足しつつ,省エネルギーかつ運搬物や乗員に過度なジャーク(速度の二階微分)がかからない最適な軌道(速度,移動距離,モータトルク,などの時間波形)を求める方法を検討した。その際,車輪にスリップが生じると駆動条件を満たす走行ができない可能性があるため,加速・減速の際のスリップを抑制する制御法の検討も行った。
省エネルギー軌道を用いた駆動とスリップ抑制に関する実験とシミュレーションを行い,提案手法の有効性の検証を行った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] General-purpose computation method of a power converter for frequency characteristics: application to stability analysis of a grid inverter2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Takami, Toshiji Kato, Kaoru Inoue
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics

      巻: 5 号: 4 ページ: 1466-1473

    • DOI

      10.1109/jestpe.2017.2720538

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三相nレベルインバータに適用可能な一般的なスイッチング損失の低減法2017

    • 著者名/発表者名
      園拓実,加藤利次,井上馨
    • 雑誌名

      パワーエレクトロニクス学会誌

      巻: 42 ページ: 130-136

    • NAID

      130006070228

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ディジタル制御による系統連系LCL形インバータの安定性解析2016

    • 著者名/発表者名
      加藤利次,井上馨,秋山佑介,大橋功基
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 136 号: 9 ページ: 615-621

    • DOI

      10.1541/ieejias.136.615

    • NAID

      130005262335

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 定電力負荷とLCフィルタを持つ直流給電系で生じる振動現象の一抑制方法2016

    • 著者名/発表者名
      井上真,井上馨,加藤利次
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 136 号: 10 ページ: 760-767

    • DOI

      10.1541/ieejias.136.760

    • NAID

      130005598417

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] パワーエレクトロニクスシステムの並列化シミュレーションにおける自動回路分割法2015

    • 著者名/発表者名
      加藤利次,井上馨,小川拓海,高見悠基
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 135 号: 10 ページ: 1025-1032

    • DOI

      10.1541/ieejias.135.1025

    • NAID

      130005101640

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 空気抵抗と減衰特性の速度依存性を考慮した誘導電動機の省エネルギー最適軌道の検討2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 諭, 井上 馨, 加藤利次,
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換/家電・民生/自動車合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 5レベルインバータの直流入力電圧のバランス化のための空間ベクトル法のマッピング方式の検討2018

    • 著者名/発表者名
      園 拓実, 加藤利次, 井上 馨
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フィードフォワード制御によるグリッド連系インバータシステムの受動性に基づく安定化法2018

    • 著者名/発表者名
      中嶌勇介, 加藤 利次, 井上 馨
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LCLフィルタ付グリッド連系インバータの制御遅れ時間の補償法2018

    • 著者名/発表者名
      瀬政聖基, 加藤利次, 井上 馨
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電圧形と電流形のハイブリッドタイプ単相昇降圧形双方向コンバータ2018

    • 著者名/発表者名
      細川頌司,加藤利次,井上 馨,茂木進一
    • 学会等名
      電気学会モータドライブ/家電・民生合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コモンモード電圧の低減と直流入力電圧のバランスを考慮した5レベルインバータの空間ベクトル制御法2017

    • 著者名/発表者名
      麻布昌志,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山県,富山大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電圧形と電流形の変換動作を併用した単相昇降圧形双方向コンバータの検証2017

    • 著者名/発表者名
      細川頌司, 加藤利次, 井上 馨, 茂木進一
    • 学会等名
      電気学会モータドライブ/家電・民生合同研究
    • 発表場所
      東京都,電気学会会議室
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気抵抗を考慮した誘導電動機の省エネルギー最適軌道の設計2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 諭, 井上 馨, 加藤利次
    • 学会等名
      電気学会モータドライブ/家電・民生合同研究
    • 発表場所
      東京都,電気学会
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パワーエレクトロニクスシステムの周期定常解析のためのマルチレートシミュレーション法2017

    • 著者名/発表者名
      高見悠基, 加藤利次, 井上 馨
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • 発表場所
      大阪府,ダイキン工業テクノロジーイノベーションセンター
    • 年月日
      2017-01-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] グリッド連系インバータシステムのフィードフォワード制御による安定化法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      中嶌勇介, 加藤利次, 井上 馨
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • 発表場所
      大阪府,ダイキン工業テクノロジーイノベーションセンター
    • 年月日
      2017-01-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A Simple and Effective Time Delay Compensation Method for Grid-Connected Inverter with an LCL Filter2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Semasa, Toshiji Kato, Kaoru Inoue
    • 学会等名
      the 18th IEEE Workshop on Control and Modeling for Power Electronics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability Analysis using Poincare map in the Time-Domain for Grid-Connected Inverter2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiji Kato, Kaoru Inoue, Yuki Takami
    • 学会等名
      the 18th IEEE Workshop on Control and Modeling for Power Electronics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On-Line Switching Loss Reduction Scheme by General Space Vector PWM for Multilevel NPC Inverter2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiji Kato, Kaoru Inoue, Takumi Sono
    • 学会等名
      IEEE Energy Conversion Congress and Exposition,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stabilization of Grid-Connected Inverter System with Feed-Forward Control2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiji Kato, Kaoru Inoue, Yusuke Nakajima
    • 学会等名
      IEEE Energy Conversion Congress and Exposition,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigations of a Single-Phase Step-Up/Step-Down Bidirectional Converter with Hybrid Operation of Voltage-Fed and Current-Fed Types2017

    • 著者名/発表者名
      Shoji Hosokawa, Toshiji Kato, Kaoru Inoue, Shin-Ichi Moteg
    • 学会等名
      Symposium on Semiconductor Power Conversion, Changhua, Taiwan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トルク制御と逆起電力を用いた電動車両のスリップ抑制2017

    • 著者名/発表者名
      萩野一,井上馨,加藤利次
    • 学会等名
      平成29年電気関係学会関西支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] VHDL-AMSによる4輪車両ダイナミックモデルの開発とスリップ率抑制制御法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      岡本和馬,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      平成29年電気関係学会関西支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 空間ベクトル法による三相nレベルインバータの直流入力電圧のバランス法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      園拓実,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      平成29年電気関係学会関西支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 系統連系インバータの安定性解析のための周波数特性計算法2017

    • 著者名/発表者名
      崎山大輝,加藤利次,井上馨,高見悠基
    • 学会等名
      平成29年電気関係学会関西支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 一般化平均化法による電力変換回路の解析:アクティブバッファ付き単相-三相電力変換器への適用2017

    • 著者名/発表者名
      中野宏昭,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      平成29年電気関係学会関西支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電動車両における状態推定を用いたスリップ制御2017

    • 著者名/発表者名
      小山陽哉,井上馨,加藤利次
    • 学会等名
      パワーエレクトロニクス学会第221回定例研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いたIPMSMの省エネルギー軌道の効率的な導出2017

    • 著者名/発表者名
      熊谷秀太, 井上馨, 加藤利次
    • 学会等名
      パワーエレクトロニクス学会第221回定例研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] IPMSMの駆動条件を満たす省エネルギー最適軌道の導出2016

    • 著者名/発表者名
      井上航太,井上馨,加藤利次
    • 学会等名
      パワーエレクトとニクス学会第216回定例研究会
    • 発表場所
      大阪府,立命館大学 大阪いばらきキャンパス
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] LCLフィルタ付系統連携インバータの共振特性の抑制制御法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      大橋功基,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      パワーエレクトとニクス学会第216回定例研究会
    • 発表場所
      大阪府,立命館大学 大阪いばらきキャンパス
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 4輪車両ダイナミックモデルによるスリップ率抑制制御法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      岡本和馬,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      パワーエレクトとニクス学会第216回定例研究会
    • 発表場所
      大阪府,立命館大学 大阪いばらきキャンパス
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間ベクトル法によるマルチレベルインバータの直流入力電圧のバランス法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      園拓実,麻布昌志,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪府,大阪府立大学
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 系統連系ディジタル制御インバータの遅れ時間の補償法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      瀬政聖基,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪府,大阪府立大学
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 回路分割によるパワーエレクトロニクスシステムのマルチレート定常解析法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      高見悠基,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪府,大阪府立大学
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] GAを用いたIPMSMの省エネルギー軌道の設計2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷秀太,井上馨,加藤利次
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪府,大阪府立大学
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] グリッド連系インバータの時間領域法による安定性解析 - ポアンカレマップによる安定性解析法 -2016

    • 著者名/発表者名
      加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      平成28年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      群馬県,群馬大学
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 受動的な制御の混在化による系統連系インバータシステムの安定化法2016

    • 著者名/発表者名
      中嶌勇介,加藤利次,井上馨
    • 学会等名
      平成28年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      群馬県,群馬大学
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気抵抗を考慮した誘導電動機の省エネルギー最適軌道2016

    • 著者名/発表者名
      高橋諭,井上馨,加藤利次
    • 学会等名
      平成28年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      群馬県,群馬大学
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] General-purpose computation method of a power converter for frequency characteristics - Application to stability analysis of a grid inverter2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiji Kato, Kaoru Inoue, and Yuki Takami
    • 学会等名
      the 17th IEEE Workshop on Control and Modeling for Power Electronics
    • 発表場所
      The Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Norway
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IPMSMの損失マップを用いた省エネルギー軌道の設計2016

    • 著者名/発表者名
      井上航太,井上馨,加藤利次
    • 学会等名
      電気学会 全国大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 損失マップを用いた誘導電動機の省エネルギー最適軌道の数値的設計‐ジャーク振幅の大きさを考慮した場合‐2016

    • 著者名/発表者名
      有薗拓真, 井上 馨, 加藤利次
    • 学会等名
      電気学会 家電・民生/モータドライブ合同研究会
    • 発表場所
      電気学会 会議室
    • 年月日
      2016-03-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerically designed optimal trajectories of induction motor for energy-saving and jerk suppression based on 3-dimensional loss map2015

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Inoue, Takuma Arizono, Toshiji Kato
    • 学会等名
      IEEE IECON, DOI: 10.1109/IECON.2015.7392797
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Stabilities of Lyapunov-Based Digital Control for Grid-Connected Inverter2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiji Kato, Kaoru Inoue, Masanari Ishida
    • 学会等名
      IEEE ECCE, DOI: 10.1109/ECCE.2015.7309997
    • 発表場所
      Montreal Convention Center
    • 年月日
      2015-09-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On-line reduction of switching losses and common-mode voltages of multi-level PWM inverter by a new space vector modulation2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiji Kato, Kaoru Inoue, Ariyasu Aki, Masashi Azabu
    • 学会等名
      IEEE COMPEL, DOI: 10.1109/COMPEL.2015.7236470
    • 発表場所
      University of British Columbia
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability analysis for grid-connected three-phase inverter with LCL filters2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiji Kato, Kaoru Inoue, Yusuke Akiyama, Koki Ohashi
    • 学会等名
      IEEE COMPEL, DOI: 10.1109/COMPEL.2015.7236471
    • 発表場所
      University of British Columbia
    • 年月日
      2015-06-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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