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2014 年度 実績報告書

スーパダンピング数値積分法を用いる擬似過渡解析法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26289121
研究機関早稲田大学

研究代表者

井上 靖秋  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10330721)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード回路シミュレーション / 擬似過渡解析法
研究実績の概要

回路シミュレーションの非収束の問題は重要かつ困難な問題であり,未だ実用的解決に至ってない.全世界で広く実用されている業界標準回路シミュレータもしばしば非収束の現象を起こす.本研究はこの非収束問題に対処する実用的なアルゴリズムの研究・開発に関するもので,実用的な擬似過渡解析法の重大欠点を克服する新たな擬似過渡解析法を数値積分手法の観点から研究・開発し,回路シミュレータSPICE3に実装してその有効性を明らかにすることを目的としている.
初年度の研究成果は次のとおりである.
(1)新数値積分手法「スーパダンピング数値積分法」の理論的研究:後退オイラー法をはるかに超えるダンピング効果を持つ新数値積分手法「スーパダンピング数値積分法」を開発して,その基本的性質を数値解析技法の観点から理論的に検討した.数値積分手法としての基本的性質,ダンピング効果(発振抑制効果),数値的安定領域,収束性などを明らかにした.
(2)新数値積分手法の擬似過渡解析への適用研究:新数値積分手法を擬似過渡解析法へ適用するための研究を行い,従来数値積分手法と新積分手法のアルゴリズムを効果的に切り替えて回路を定常状態に追い込む手法を開発した.
(3)新数値積分手法を適用した擬似かと解析法の数値実験と有効性の検証:これまで発振問題で非収束となった実用回路でテストして,その有効性の検証を行い,業界標準回路シミュレータや従来手法で非収束となる回路が新手法で収束することを確認した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度の研究計画をほぼ達成している.新数値積分手法を開発,それを擬似過渡解析法に適用するためのアルゴリズム切り替え手法を開発,実用回路で有効性を検証.雑誌論文1件,学会発表3件(査読付き2件,招待講演1件).

今後の研究の推進方策

新数値積分手法を用いる擬似過渡解析法の計算効率向上に関する研究,数値積分開始手法,初期値設定手法と時間ステップ幅制御手法を研究開発し,その有効性を検証する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A PTA method using numerical integration algorithms with artificial damping for solving nonlinear DC circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Xiao Wu, Zhou Jin, Dan Niu, and Yasuaki Inoue
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 5 ページ: 512-522

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 回路シミュレーション技法2015

    • 著者名/発表者名
      井上靖秋
    • 学会等名
      2015年電子情報通信学会総合大会基礎・境界講演論文集
    • 発表場所
      草津市
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] The limitation for the growth of step of DPTA method2014

    • 著者名/発表者名
      Xiao Wu, Zhou Jin, and Yasuaki Inoue
    • 学会等名
      Proceedings 2014 International Symposium on Integrated Circuits (ISIC)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [学会発表] A ramping method combined with the damped PTA algorithm to find the DC operating points for nonlinear circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Zhou Jin, Xiao Wu, and Yasuaki Inoue
    • 学会等名
      Proceedings 2014 International Symposium on Integrated Circuits (ISIC)
    • 発表場所
      singapore
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12

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公開日: 2016-06-01  

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