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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

研究課題

研究課題/領域番号 18J11530
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関京都大学

研究代表者

持山 志宇  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード電力パケット / デマンドレスポンス / 給電ネットワーク / マニピュレータ
研究実績の概要

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.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] KTH Royal Institute of Technology(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Packet‐based feedback control of electrical drive and its application to trajectory tracking of manipulator2019

    • 著者名/発表者名
      Mochiyama Shiu、Hikihara Takashi
    • 雑誌名

      International Journal of Circuit Theory and Applications

      巻: 47 号: 4 ページ: 612-632

    • DOI

      10.1002/cta.2603

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Multiple gaits of biped robot with impulsive excitation by power packets2019

    • 著者名/発表者名
      Shiu Mochiyama and Takashi Hikihara
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      稲垣翔太, 持山志宇, 引原隆士
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岡本侑己, 持山志宇, 引原隆士
    • 学会等名
      第63回システム制御情報学会 研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Experimental implementation of power packet density modulation to close-loop control of manipulator2018

    • 著者名/発表者名
      Mochiyama Shiu、Hikihara Takashi
    • 学会等名
      24th International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      持山 志宇、引原 隆士
    • 学会等名
      2018 年 電 子情報通信学会 NOLTA ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      稲垣 翔太、持山 志宇、引原 隆士
    • 学会等名
      平成 30 年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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