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2010 年度 実績報告書

滑らかでない系の新しい制御理論構築とパワートレイン高精度制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20560427
研究機関上智大学

研究代表者

申 鉄龍  上智大学, 理工学部・機能創造理工学科, 教授 (70245794)

キーワード非滑らかさ / 非線形系 / エンジン制御 / ハイブリットパワートレイン
研究概要

滑らかでない微分方程式によって記述される動的システムに対して、Filippov解を用いたその動的挙動の安定性や入出力ゲインの制約の判別条件を明らかにし、当研究で目標としていた一定の構造を持つシステムを対象とする安定化設計、ゲイン抑制設計のための基礎理論を構築することができた。本年度では、その理論研究結果を総括した上で、エンジンパワートレインにおける応用と実験検証に焦点を絞って研究を進め、応用面では以下の具体的な成果を上げることができた。
(1) ガソリンエンジンの始動速度制御アルゴリズムを開発し、商用車搭載のエンジンを用いて実験検証結果を与えた。
(2) 前項の制御アルゴリズムの安定性を非連続汎関数微分方程式の安定性問題として捉え、本研究で得られた理論結果を用いて収束性証明を与えた。
(3) 非線形モデル予測制御に基づくガソリンエンジンのためのトルクデマンド制御方式を提案し、実験検証結果を与えた。
(4) ハイブリットトラックの回生ブレーキ効率向上のための制御手法を提案した。
(5) ハイブリットパワートレインにおけるエンジンとモータの協調制御問題を取り上げ、発進時のギア-切換えと、モータとエンジンのトルク制御手法を提案し、シミュレーション検証システムを構築した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Model-based cold-start speed control scheme for spark ignition engines2010

    • 著者名/発表者名
      Jiangyan Zhang, Tielong Shen, Riccardo Marino
    • 雑誌名

      Control Engineering Practice

      巻: Vol.18 ページ: 1285-1294

    • 査読あり
  • [雑誌論文] L_2-gain analysis and feedback design for a class of time-delay systems with discontinuity2010

    • 著者名/発表者名
      Jiangyan Zhang, Tielong Shen
    • 雑誌名

      IEE J Transactions on Electronics, Information and Systems

      巻: 130 ページ: 1960-1967

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Feedback Stabilization for a Class of Cascaded Nonlinear Systems with Discontinuous Connection2010

    • 著者名/発表者名
      Maiko Hirano_Tielong Shen, Katsutoshi Tamura
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 3-5 ページ: 352-257

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear speed control scheme and its stability analysis for SI engines2010

    • 著者名/発表者名
      Jiangyan Zhang, Tielong Shen, Riccardo Marino
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 3-1 ページ: 43-49

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental validation of feedback approaches for in-cylinder pressure balancing in SI engines2010

    • 著者名/発表者名
      Po Li, Tielong Shen, Junichi Kako, Dichen Liu
    • 雑誌名

      International Journal of Modeling, Identification and Control

      巻: 9-1 ページ: 33-36

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Torque balancing for multi-cylinder SI engines and its experimental validation2010

    • 著者名/発表者名
      Po Li, Tielong Shen
    • 雑誌名

      Theory and Applications of Complex Systems and Robust Control

      ページ: 145-157

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental validation of robustness of individual air-fuel ratio control algorithms2010

    • 著者名/発表者名
      Yinhua liu, Tielong Shen, Di Lu, Kenji Suzuki, Kota Sata
    • 雑誌名

      Theory and Applications of Complex Systems and Robust Control

      ページ: 159-175

    • 査読あり
  • [学会発表] Exhaust Gas Flow Mixing Model and Application to Individual Cylinder A/F Estimation and Control2010

    • 著者名/発表者名
      Yinhua Liu, Yumiko Takayama, Tielong Shen, Kouta Sata, Kenji Suzuki
    • 学会等名
      Proceedings of IFAC symposium on Advances in Automotive Control
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20100700
  • [学会発表] Unknown offset free MPC for Air-Fuel ratio balancing control in multi-cylinder SI engines2010

    • 著者名/発表者名
      Po Li, Tielong Shen, Dichen Li
    • 学会等名
      The 8th IEEE International Conference on Control & Automation, Xiamen
    • 発表場所
      Xiamen, China
    • 年月日
      20100609-20100611
  • [学会発表] Model-based PI Feedback Control of Engine Torque2010

    • 著者名/発表者名
      Munan Hong, Minggao Ouyang, Tielong Shen, Jianqiu Li
    • 学会等名
      The 8th IEEE International Conference on Control & Automation
    • 発表場所
      Xiamen, China
    • 年月日
      20100609-20100611
  • [学会発表] Regenerative braking torque estimation and control approaches for a hybrid electric truck2010

    • 著者名/発表者名
      Xiangpeng Yu, Tielong Shen, Gangyan, Li, Kunihiko.Hikiri
    • 学会等名
      Proceedings of American Control Conference
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 年月日
      20100600
  • [学会発表] Nonsmooth Backstepping design for a class of parametric strict-feedback nonlinear systems based on Lipschitz feedback2010

    • 著者名/発表者名
      Kai Zheng, Tielong Shen, Fenghua He, Ming Yang
    • 学会等名
      Proceedings of American Control Conference
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 年月日
      20100600
  • [学会発表] SICE benchmark problem of starting speed control of IC engine and a challenging result2010

    • 著者名/発表者名
      Jiangyan Zhang, Tielong Shen, Akira Ohata, Junnichi Kako
    • 学会等名
      the 29th Chinese Control Conference
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2010-07-30
  • [図書] Analysis and Design of Nonlinear Control Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Daizhan Cheng, Xiaoming Hu, Tielong Shen
    • 総ページ数
      542
    • 出版者
      Science Press-Springer

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公開日: 2012-07-19  

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