| 研究概要 |
パワーエレクトロニクスシステムは,電力用半導体デバイスのスイッチング機能が本質的に非線形特性であるため,あるいは非線形特性を持つ負荷が存在するため,システムに異常な振動が発生するなど非常に複雑な振舞いをする事がある。これはシステムに分岐現象やカオスが発生するためと考えられる。本研究の目的は,一般的なパワーエレクトロニクスシステムを対象とし、そのカオスあるいは分岐現象の発生機構を厳密に解析するための方法を開発し,その発生機構、原因を明らかにするとともにそれらを制御するための制御法を開発する事である。初年度である本年度は、まず一般的なパワーエレクトロニクスシステムのカオス・分岐現象を的確に取り扱うためのモデリング手法,およびカオス・分岐現象の解析の基礎となるいくつかの計算機援用解析法を開発した。パワーエレクトロニクスシステムは,電力用半導体デバイスのスイッチング動作,マイクロプロセッサなどの離散動作を含むため,システム全体をハイブリッドシステムとして取り扱う必要がある。そこでまずこのようなシステムを統一的な枠組みで取り扱うための方法について基礎的な考察を行い,特に計算機で取り扱うのに適したモデル化手法を検討した。さらにこのモデルに基づいて,カオス,分岐現象の解析に必要となるシステムのパラメータ感度の計算法を開発した。次に,このモデルに基づいて,カオス,分岐を発生させるパラメータ決定のための方法について検討するとともに,半導体デバイスのスイッチングに起因するシステムの動作モード境界を決定するための汎用性のある方法を開発した。これらによりカオスや分岐を発生させるパラメータの効率的な決定が可能となり,この事を実例により検証した。
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