多自由度パルス変調型入力による精密制御

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パワーエレクトロニクスをはじめパルス変調方式を用いた制御系の有意性は広く認められているが，この方式が有する非線形特性は扱いが難しく，高速高精度のモーションコントロールには依然として課題が存在する．報告者らは，制御周期内におけるパルス矩形波の幅だけでなく，その数や配置を操作する新しい方式を提案して，問題の緩和を図ってきた．本研究では，制御周期に比べて速いダイナミクスの影響を考慮に入れることで制御性能をさらに高める方法の開発や，三相交流モータへの適用を目指した手法の拡張に取り組んでいる．前年度までに，パルス駆動系のフィードフォワード入力設計における周波数整形型終端状態制御の応用と，三相交流モータの高速・精密制御を目的とした三相インバータの厳密線形化に取り組み，新たな制御系設計手法を提案し，数値実験等によって有効性を示した．今年度は，前年度までの提案手法の体系化を進めるとともに，制御区間におけるパルス波形生成の自由度を増やし，状態の脈動を抑制するための手法開発に取り組んだ．パルス波形生成自由度が制御対象の次数より大きいとき厳密線形化を達成する変調則の候補が増えるが，その中から時間的に対称な波形を生成するものを採用することで，脈動が抑えられることを確認した．上記成果の一部（特に体系化に関する成果）は，電気学会精密サーボシステムによる高付加価値化に関する調査委員会「精密サーボシステムによる高付加価値化に関する技術報告書」(2023) に掲載されている．