パワーエレクトロニック制御系のカオス・分岐現象の解析と安定化制御

电力电子控制系统混沌分岔现象分析及稳定控制

• 批准号: 04650375
• 负责人: 黒江 康明
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650375/
• 关键词: パワーエレクトロニクス; 分岐現象; 感度解析; 電力用半導体素子; カオス; 安定化制御; 計算機援用解析

パワーエレクトロニック制御系は、電力用半導体素子のスイッチングの非線形特性や、モータに代表される負荷システムの非線形特性のため、システム全体に異常な振動が発生するなど複雑な振舞いをする事がある。より高性能な制御が要求される現在、これらの現象をカオスあるいは分岐現象としてそれが発生する機構や原因を明らかにすることが強く望まれている。本研究は、パワーエレクトロニック制御系のカオスおよび分岐現象を解析法を開発すること、それらの発生メカニズムを明らかにすること、および系を安定化するための制御系の設計法を開発することを目的し、現在のところ以下の成果が得られている。1.分岐現象が発生するシステムのパラメータを計算機援用により効率よく求める方法を開発した。この際問題となるのはパラメータ感度の解析法である。パワーエレクトニック制御系特有の非線形特性である電力用半導体素子のスイッチングに関わる非線形性,特の電力用半導体素子のオン期間やオフ期間に関する感度、またサブシステムの間の結合に関わるトリガ信号に関する感度などを効率良く求める方法を開発した。これらを利用して分岐値を求める計算機アルゴリズムを開発した。2.開発した解析方法を用いて、いくつかのパワーエレクトロニック制御系,特にACモータ制御系を対象として、発生するの分岐現象およびカオス現象を解析した。これより、電力用半導体素子の非線形性やACモータの非線形性の条件により、Hoph分岐や周期倍分岐などを発生させることがわかった。また、周期倍分岐はこれを繰り返すことにより、カオス現象に至ることが観察された。3.カオスや分岐現象などが発生しない安定化制御系の設計法を非線形制御論の観点より開発した。特にその1つの試みとして、厳密な線形化に基づく安定化制御法をACモータ制御系を対象として開発した。

パワーエレクトロニック control system は, power semiconductor element のスイッチングのnon-linear characteristics や, モータにrepresentative されるThe load is non-linear characteristics, the overall vibration is abnormal, and the vibration is abnormal.よりHigh-performance control and control requirements されるNow, これらのphenomenon をカオスあるいは divergence appears Like としてそれが発生するorganism やreason を明らかにすることが强くHope まれている. This research is divided into two parts: the control system of the control system Phenomenon Analysis Methodにすること, および system を stabilization するためのcontrol system の design method を开発することをpurposeし、Now the following results are obtainedられている. 1. The bifurcation phenomenon is the result of the computer application and the efficiency and efficiency of the computer. Analytical method for analyzing the real problem and sensitivity.パワーエレクトニック Non-linear characteristics unique to the control system である Semiconductor element for powerまたサブシステムの间の合に关The signal is closed and the sensitivity is high and the efficiency is good.これらを Use the して divergence value and ask the める computer アルゴリズムを开発した. 2. The analytical method of opening the 発した is to use the いて, いくつかのパワーエレクトロニック control system, special にACモータcontrol system を対 resembles として, 発生するの bifurcation phenomenon およびカオスphenomenon をanalytics した.これより、Conditions for non-linearity of power semiconductor elements and AC モータのnon-linearityにより, Hoph branch や cycle double branch 岐 な ど を発生 さ せ る こ と が わ か っ た.また、Cycle doubling 岐はこれを缲り回すことにより、カオスphenomenonに～ることが観看された. 3. The bifurcation phenomenon of カオスやなどが発生しないThe design method of the stabilization control system and the non-linear control theory の観Point より开発した.特にその1つのtestみとして, 厳米な线性 に记づく安化 control法 をACモータ CONTROL SYSTEM を対 resemble として开発した.

项目成果

黒江 康明: "厳密な線形化制御に基づく誘導電動機のサーボ制御法-ベクトル制御との比較-" 日本機械学会ROBOMEC'92講演論文集. Vol.A. 115-160 (1992)

Yasuaki Kuroe：“基于严格线性化控制的感应电机的伺服控制方法 - 与矢量控制的比较 -”日本机械工程师学会 ROBOMEC92 讲座论文集第 115-160 卷（1992 年）。

黒江 康明: "パワーエレクトロニクス(電力変換制御)システムのシミュレーション技術" 電気学会雑誌. Vol.113. (1993)

Yasuaki Kuroe：“电力电子（功率转换控制）系统的仿真技术”日本电气工程师学会杂志第 113 卷（1993 年）。

黒江 康明: "Computer-Aided Sensitivity Analysis of Power Electronic Control Systems and Its Applications" Proc.of IEEE Power Electronics Specialists Conference. Vol.2. 1293-1300 (1992)

Yasuaki Kuroe：“电力电子控制系统及其应用的计算机辅助灵敏度分析”Proc.of IEEE 电力电子专家会议第 2 卷（1992 年）。