| 研究課題/領域番号 |
20K04530
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 宇都宮大学 |
|---|
研究代表者 |
鈴木 雅康 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (10456692)
|
|---|
| 研究分担者 |
平田 光男 宇都宮大学, 工学部, 教授 (50282447)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | 多自由度パルス変調 / 厳密線形化 / サンプル点間応答 / 周波数整形PWM型終端状態制御 / 三相インバータ / 三相交流モータ / パルス変調制御 / モーションコントロール |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
パワーエレクトロニクスをはじめとするさまざまな分野でパルス変調方式を用いた制御系が構築され，省エネルギーの実現などその有意性は広く認められている．ところが，この方式が有する非線形特性が原因で，高速高精度のモーションコントロールには敬遠される現状がある．この問題に対し，申請者らがこれまでに開発してきた，制御周期内におけるパルス矩形波の幅・数・配置を同時に操作する新しい方式を発展させて，制御性能をさらに高める理論を確立するとともに，実システムへの適用を通してその有効性を検証することを試みる．
|
| 研究成果の概要 |
幅広い分野でパルス変調方式を用いた制御系が構築され，省エネルギの実現などその有意性は広く認められている．しかしながら，この方式が有する複雑な特性がしばしば制御性能の劣化をもたらし，高速高精度のモーションコントロールには敬遠されている現状がある．本研究は，パルス駆動制御系に対し，サンプリング周波数に比べて相対的に速いダイナミクスの影響を考慮に入れて，理想とする連続値入力駆動系の性能に近づけるための方法論を構築するとともに，三相交流モータを含む実システムへの適用を通して，その有効性を明らかにした．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
矩形波の数/幅/配置の操作はスイッチングによるものであり，制御系に新たなアクチュエータを追加することなく操作量の自由度を増やすという戦略に他の研究グループにない特色がある．また，パルス駆動系のサンプリングに比べて相対的に速いダイナミクスについてはこれまで充分に研究されておらず，本研究は先駆的といえる．加えて，本研究は電力変換を伴うシステムに対する汎用的な制御法の開発を核としその応用範囲は広いが，さらに空圧式除振台やジェットスラスタ系のような流体量のon-offバルブ操作を用いたモーションコントロール系についても同様の理論展開が可能である．
|
