[前へ戻る]
   

 授業科目
 Course Title
制御工学特論
Modern Control Engineering
 担当者
 Instructor
教授   新中 新二  前学期 火曜日3時限
 単 位
 Credit
2

到達目標 Target to be Reached
 受講生が、本授業「制御工学特論Ⅰ」の到達目標は、受講生が、永久磁石同期モータに対して、位置速度センサを利用したベクトル制御系が設計・構成できるようになることである。また、センサ利用ベクトル制御系の設計・構成に必要な関連諸技術を修得することである。

 
授業内容 Course Content
 本授業では、技術書「永久磁石同期モータのベクトル制御技術(上巻、原理から最先端まで)」を用いて、永久磁石同期モータのセンサ利用ベクトル制御の実際的技術を、解説する。受講学生は、PI制御器設計法などを含む基礎制御工学を既に修得しているものとして、講義を進める。
 講義の内容は、センサ利用ベクトル制御技術とこれに必須の関連技術をほぼカーバしている。しかも、現時点で最先端の内容を多数含んでいる。限られた時間の中で、これを詳細に説明することは不可能であり、講義はこの要点の説明にとどめる。受講者に対し、講義の数倍の時間の自宅学習を期待している。
 講義内容の関連した知的財産権の最新状況を、適時説明する。
 
授業計画 Course Planning
 以下に示す15回の講義を予定している。系統的に講義を進める。当日の講義理解には、前回講義の理解が必要である。十分な復習をすること。
 1.駆動制御の概要
  永久磁石同期モータの概要、モータ駆動制御系の概要、駆動領域と定格、シラバス記載事項について確認する。   
 2.動的数学モデルの構築Ⅰ
  非突極同期モータの動的数学モデル
 3.動的数学モデルの構築Ⅱ
  突極同期モータの動的数学モデル、三相信号を用いた動的数学モデル
 4.ベクトルブロック線図とベクトルシミュレータ
  動的ベクトルブロック線図、動的ベクトルシミュレータ、知的財産状況
 5.ベクトル制御系の構造と設計
  dq同期座標系上の電流制御器を用いたベクトル制御、D因子制御器を用いたベクトル制御、知的財産状況
 6.高効率・広範囲駆動のための電流指令法Ⅰ
  トルク指令に基づく電流指令法、知的財産状況
 7.高効率・広範囲駆動のための電流指令法Ⅱ
  電流ノルム指令に基づく電流指令法、知的財産状況
 8.鉄損を考慮したベクトル制御Ⅰ
  動的数学モデル、動的ブロック線図と動的シミュレータ、ベクトル制御系の構造と設計、知的財産状況
 9.鉄損を考慮したベクトル制御Ⅱ
  高効率・広範囲駆動のための電流指令法、等価鉄損抵抗の同定、知的財産状況
 10.速度制御と位置制御
  速度制御、位置制御、複合制御、知的財産状況
 11.リニアモータのベクトル制御
  モータの基本構造、動的数学モデル、動的ブロック線図と動的シミュレータ、制御系の基本構造と設計、知的財産状況
 12.D因子システム
  二相信号用D因子フィルタ、二相信号用D因子システム、三相信号用D因子フィルタ、知的財産状況
 13.物理パラメータの離散時間同定
  離散時間適応同定アルゴリズム、物理パラメータの離散時間同定原理、離散時間同定信号の生成、同定システムの基本構造と具体例、知的財産状況
 14.電力変換器のためのPWMⅠ
  三相電圧形インバータの基本構造、スイッチングと発生電圧、空間ベクトルPWM、知的財産状況
 15.電力変換器のためのPWMⅡ
  直線信号比較PWM、直線信号比較PWMにおける電圧利用率、スイッチング回数の低減、短絡防止期間の挿入と補償、知的財産状況
 
授業運営 Course Management
 受講学生は、PI制御器設計法などを含む基礎制御工学を既に修得しているものとして講義を進める。講義内容の理論的理解に加え、体験的理解をもつには、matlab/simulink等のシミュレーション技術を既に修得していることが望ましい。
 
評価方法 Evaluation Method
 学期末試験で評価する。試験は、コンピュータ計算を必須とするTake-Home-Examの形式で行う。提出期間は1週間を予定。
 
オフィスアワー Office Hour (s)
 場所:23-613室、時間:火曜日17:30~18:30
 
使用書 Textbook (s)
 新中新二『永久磁石同期モータのベクトル制御技術(上巻、原理から最先端まで)』第1版[電波新聞社]2008年

参考書 Book (s) for Reference
新中新二『システム設計のための基礎制御工学』第1版[コロナ社]2009
新中新二『フーリエ級数・フーリエ変換とラプラス変換』第1版[数理工学者]2010

 
 
 
[前へ戻る]