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自己組織化機能を用いた並列化DC-DCコンバータの解析と合成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17560269
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関法政大学

研究代表者

斎藤 利通 (斉藤 利通)  法政大学, 工学部, 教授 (30178496)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,310千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードDC-DCコンバータ / 電流分担 / 多相同期 / 低電圧大電流 / カオス / 分岐 / 並列化 / 超安定周期解 / ハイパーカオス
研究概要

並列化DC-DCコンバータは、次世代マイクロプロセッサ等への低電圧高電流エネルギー供給技術としても、様々な興味ある現象を呈する非線形系としても、重要である。Winner-Take-Allを用いた独自のスイッチングルールに基づく並列化系を中心として、現象解析と性能向上のための研究を行い、主に以下のような結果を得た。成果は学術雑誌および国際会議に公表あるいは投稿した。
1)単体と並列のコンバータの現象を解析するために、負荷の時定数がクロック周期よりも十分大きい場合を対象とした区分定数(PWC)モデルを構成した。同モデルでは、回路方程式のベクトル場は区分定数、解軌跡は区分線形となり解析に大変有利である。
2)単体のPWCモデルを解析し、回路が安定に動作するパラメータを明らかにした。カオスや複雑な分岐現象についても詳細に解析した。並列化系のPWCモデルを解析し、系が安定な同期現象を呈するパラメータを明らかにした。その同期現象からハイパーカオスに至る分岐現象も解析した。複数入力を有する並列系も解析し、入力がばらついた場合の安定性と、それにかんする分岐現象を解明した。
3)柔軟な回路動作の実現のため、複数のスイッチングルールを導入し、安定性等を精密に解析した。系のパラメータによってスイッチルールを使い分け、制御クロックを適切に設定すれば、広いパラメータ領域において安定動作が可能となることを解明した。並列化スイッチング回路を、アナログーディジタルハイブリッド方式で実現し、ハードウエア実験によって回路の基本動作を確認した。複雑な分岐現象についても、典型的なものは実験で確認し、解析結果の妥当性を検証した。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (37件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Rotation Map with a Controlling Segment:Basic Analysis and Application to A/D Converters2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuoka and T.Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals E91-A(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Digital spiking neuron and its learning for approximation of various spike-trains2008

    • 著者名/発表者名
      H.Torikai, A.Funew and T.Satio
    • 雑誌名

      Neural Networks 21

      ページ: 140-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic bifurcation of artificial spiking neurons with triangular base signal2008

    • 著者名/発表者名
      T.Ohtani and T.Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals E91-A

      ページ: 891-894

    • NAID

      10026848284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotation Map with a Controlling Segment : Basic Analysis and Application to A/D Converters2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuoka, T. Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals 7(in press)

    • NAID

      10026850023

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Digital spiking neuron and its learning for apporximation of various spike-trains2008

    • 著者名/発表者名
      H. Torikai, A. Funew, T. Saito
    • 雑誌名

      Neural Networks 21

      ページ: 140-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Basic bifurcation of artificial spiking neurons with triangular base signal2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ohtani, T. Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals E91-A, 3

      ページ: 891-894

    • NAID

      10026848284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Piecewise constant switched dynamical systems in power electronics2007

    • 著者名/発表者名
      T.Saito, T.Kabe, Y.Ishikawa, Y.Mastsuoka and H.Torikai
    • 雑誌名

      Int'l J. of Bifurcation and Chaos 17

      ページ: 3373-3386

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An approach to fusion of growing self-organising maps and adaptive resonance theory maps2007

    • 著者名/発表者名
      M.Takanashi, H.Torikai and T.Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals E90-A

      ページ: 2047-2050

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchronization and Chaos in Multiple-lnput Parallel DC-DC Converters with WTA Switching2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishikawa and T.Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals E90-A

      ページ: 1162-1169

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Current Mode Controlled DC-DC Converters through Piecewise Linear Models2007

    • 著者名/発表者名
      T.Katie, S.Parui, H.Torikai, S.Banerjee and T.Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals E90-A

      ページ: 448-456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piecewise constant switched dynamical systems in power electronics2007

    • 著者名/発表者名
      T. Saito, T. Kabe, Y. Ishikawa, Y. Matsuoka, H. Torikai
    • 雑誌名

      Int'l J. of Bifurcation and Chaos 17,10

      ページ: 3373-3386

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An approach to fusion of growing self-organising maps and adaptive resonance theory maps2007

    • 著者名/発表者名
      M. Takanashi, H. Torikai, T. Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals E90-A, 9

      ページ: 2047-2050

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synchronization and Chaos in Multiple-Input Parallel DC-DC Converters with WTA Switching2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishikawa, T. Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals E90-A, 6

      ページ: 1162-1169

    • NAID

      110007519184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of Current Mode Controlled DC-DC Converters through Piecewise Linear Models2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kabe, S. Parui, H. Torikai, S. Banerjee, T. Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals E90-A, 2

      ページ: 448-456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Piecewise constant switched dynamical systems in power electronics2007

    • 著者名/発表者名
      T.Saito, T.Kabe, Y.Ishikawa, Y.Matsuoka and H.Torikai.
    • 雑誌名

      Int'l J.of Bifurcation and Chaos 17

      ページ: 3373-3386

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An approach to fusion of growing self-organising maps and adaptive resonance theory maps2007

    • 著者名/発表者名
      M.Takanashi, H.Torikai and T.Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundametals E90-A

      ページ: 2047-2050

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchronization and Chaos in Multiple-Input Parallel DC-DC Converters with WTA Switching2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishiawa and T.Saito
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals E90-A

      ページ: 1162-1169

    • NAID

      110007519184

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response of a chaotic spiking circuit to pehodic/nonperiodic inputs2007

    • 著者名/発表者名
      T.Inagaki, T.Saito and H.Torikai
    • 雑誌名

      Proc.IJCNN(DVD)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bifurcation of multiple-input parallel dc-dc converters with dynamic winner-take-all switching2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishikawa and T.Saito
    • 雑誌名

      Proc.IEEEI/ISCAS

      ページ: 789-792

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantized spiking neuron with A/D conversion functions2006

    • 著者名/発表者名
      H.Hamanaka, H.Torikai and T.Saito
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Circuits Syst.II 52

      ページ: 1049-1053

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconfigurable spiking neuron and its pulse-coupled networks:basic characteristics and potential applications2006

    • 著者名/発表者名
      H.Torikai, H.Hamanaka and T.Saito
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Circuits Syst.II 53

      ページ: 734-738

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantized spiking neuron with A/D conversion functions2006

    • 著者名/発表者名
      H. Hamanaka, H. Toikai, T. Saito
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Circuits Syst. II 53, 10

      ページ: 1049-1053

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reconfigurable spiking neuron and its pulse-coupled networks : basic characteristics and potential applications2006

    • 著者名/発表者名
      H. Torikai, H. Hamanaka, T. Saito
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Circuits Syst. II 53, 8

      ページ: 734-738

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quantized spiking neuron with A/D conversion functions2006

    • 著者名/発表者名
      濱中洋, 鳥飼弘幸, 斎藤利道
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Circuits Syst. II 52,10

      ページ: 1049-1053

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rich sperstable phenomena in a PWC nonautonomous circuit2006

    • 著者名/発表者名
      松岡祐介, 斎藤利道
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals E89-A,10

      ページ: 2767-2774

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A simple chaotic spiking oscillator having piecewise constant characteristics2006

    • 著者名/発表者名
      松岡祐介, 斎藤利道
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals E39-A,9

      ページ: 2437-2440

    • NAID

      110007537961

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Simple Chaotic Circuit with Impulsive Switch Depending on Time and State2006

    • 著者名/発表者名
      小林睦史, 中野秀洋, 斎藤利道
    • 雑誌名

      Nonlinear Dynamics, Springer 44

      ページ: 73-79

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rich dynamics of paralleled dc-dc converters2006

    • 著者名/発表者名
      石川裕己, 斎藤利道, 松岡祐介
    • 雑誌名

      Proc. NDES

      ページ: 61-64

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Current-Mode Instantaneous State Setting Method and its application to H-Bridge Inverter2006

    • 著者名/発表者名
      赤津智史, 鳥飼弘幸, 斎藤利道
    • 雑誌名

      Proc. IEEE/ISCAS

      ページ: 1683-1686

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rich dynamics of pulse-coupled spiking neurons with a triangular base signal2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kon'no, T.Saito and H.Torikai
    • 雑誌名

      Neural Networks 18

      ページ: 523-531

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rich dynamics of pules-coupled spiking neurons with a triangular base signal2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Kon'on, T. Saito, H. Torikai
    • 雑誌名

      Neural Networks 18

      ページ: 523-531

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interleaved buck converters based on winner-take-all switching2005

    • 著者名/発表者名
      斎藤利通, 田崎慎太朗, 鳥飼弘幸
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Circuits Syst.I 52,8

      ページ: 1666-1672

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rich dynamics of pulse-coupled spiking neurons with a triangular base signal2005

    • 著者名/発表者名
      紺野吉男, 斎藤利通, 鳥飼弘幸
    • 雑誌名

      Neural Networks 18,5-6

      ページ: 523-531

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of unstable operation in a basic delta modulator for PWM control2005

    • 著者名/発表者名
      島津啓, 斎藤利通
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals E88-A,8

      ページ: 2200-2205

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A simple nonautonomous chaotic spiking circuit with a refractory threshold2005

    • 著者名/発表者名
      小林睦史, 中野秀洋, 斎藤利通
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals E88-A,9

      ページ: 2464-2467

    • NAID

      110003213602

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A piecewise constant switched chaotic circuit with rect-rippling return maps2005

    • 著者名/発表者名
      松岡祐介, 斎藤利通, 鳥飼弘幸
    • 雑誌名

      Proc.IEEE/ISCAS

      ページ: 3411-3414

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of growing self-organizing map to small-world networking2005

    • 著者名/発表者名
      江原武史, 斎藤利通
    • 雑誌名

      Proc.IEICE/NOLTA

      ページ: 258-261

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] DC-DCコンバータに基づくスイッチ力学系の解析2007

    • 著者名/発表者名
      木村、石川、石毛、斎藤
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 EE研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-11-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of switched dynamical systems based on dc-dc converters2007

    • 著者名/発表者名
      D. Kimura, Y. Ishikawa, Y. Ishige, T. Saito
    • 学会等名
      IEICE Technical Committee EE Meeting
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-11-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] DC-DCコンバータに基づくスイッチ力学系の解析2007

    • 著者名/発表者名
      木村、石川、石毛、斎藤
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告EE研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-11-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://133.25.194.74/

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://133.25.194.74/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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