パワーエレクトロニクス制御系におけるカオスの解析と制御法

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650469
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 黒江 康明 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (10153397)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 武宏 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (60026359)
• Keywords: 非線形システム / パワーエレクトロニクス / カオス / 分岐現象 / 安定化制御 / 計算機援用解析 / 感度解析アルゴリズム / ハイブリッドシステム

Research Abstract

本研究の目的は,パワーエレクトロニクスシステムに発生するカオスあるいは分岐現象の発生機構を解析するための方法を開発し、それらの制御法を検討する事である。本年度も昨年度に引き続いて、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・分岐現象の解明の基礎となる理論的および計算機援用を前提としたいくつかの解析法を開発した。まず、先に開発した分岐現象を発生させるシステムのパラメータ値を厳密に求めるためのアルゴリズムを、計算機に実装するために解決すべき問題について検討した。本アルゴリズムは、システムの計算機シミュレーションが基礎となっており、一般的なパワーエレクトロニクスシステムの高効率なシミュレーションのためのモデリング法について検討した。また本アルゴリズムの中核となるのは、システムのパラメータ感度を精度良く求めることで、非線形ハイブリッドシステムとしてのパワーエレクトロニクスシステムの高精度で汎用性のある感度解析アルゴリズムを開発した。これらにより分岐パラメータ決定のアルゴリズムを容易に計算機に実装でき、高精度でかつ高効率に分岐パラメータを求める事が可能となる。さらに具体例として、パルス周波数変調機構を含むフィードバックシステムを対象として、その実用性の高い安定判別法を開発するとともに、システムにリミットサイクルすなわち振動を発生させるパラメータを決定する方法を開発した。
以上、開発した方法は、パワーエレクトロニクスシステムの分岐現象やカオスの発生機構を明らかにするため有力なツールとなり得るもので、安定化制御など力オス・分岐現象の制御法を検討する上でも重要となる。

Research Products

• [Publications] 黒江康明: "パワーエレクトロニクスシステムのシミュレーション技術-現状と課題" 電気学会論文誌D産業応用部門誌. 118-D・7/8. 822-827 (1998)
• [Publications] Takahiro Todo: "Analysis of PFM-Continuous-Time Hybrid Systems" Proc.of 2nd IMACS-CSC'98. Vol.2. 575-580 (1998)
• [Publications] Takahiro Todo: "Analysis of Hybrid Feedback Systems with PFM Mechanism" IEE Proceedings-D Control Theory and Application. (掲載決定).