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 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  後学期 火曜日3時限
 単 位
 Credit
2

関連するディプロマポリシー Related Diploma Policy
国際的感性とコミュニケーション能力/International sensibilities and communication capabilities
時代の課題と社会の要請に応えた専門的知識と技能/Expert knowledge and skills to address the issues of the age and the demands of society
 
到達目標 Target to be Reached
「制御工学特論Ⅱ」では、当専攻カリキュラムポリシーに従い、誘導モータを対象に、センサ利用ベクトル制御技術、センサレスベクトル制御技術、鉄損考慮を要する場合のベクトル制御技術を教育する。「制御工学特論Ⅱ」の到達目標は、受講生が、誘導モータに対して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、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「誘導モータのベクトル制御技術」を用いて、誘導モータの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、ベクトル制御技術とこれに必須の関連技術をほぼカバーしている。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。なお、授業内容の理解には、少なくとも4時間程度の予習復習が必要である。
 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14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.動的数学モデルの構築と特性解析Ⅰ
  5パラメータを用いた誘導モータの動的数学モデルと特性解析、三相信号を用いた5パラメータ動的数学モデル
 2.動的数学モデルの構築と特性解析Ⅱ
  4パラメータを用いた誘導モータの動的数学モデルと特性解析、三相信号を用いた4パラメータ動的数学モデル
 3.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
 4.ベクトル制御系の基本構造と制御器設計
  同期座標系上の電流制御、正規化磁束制御とトルク制御、知的財産状況
 5.状態オブザーバ形ベクトル制御
  一般座標系、固定座標系、準同期座標系の各座標系上の推定器を用いたベクトル制御、知的財産状況
 6.すべり周波数形ベクトル制御
  すべり周波数生成を介した電源周波数の決定、知的財産状況
 7.効率駆動と広範囲駆動
  非電圧制限下の最小総合銅損駆動、電圧制限下の最小総合銅損駆動、知的財産状況
 8.適応ベクトル制御
  適応ベクトル制御系の構造と特徴、適応同定系、知的財産状況
 9.状態オブザーバ形センサレスベクトル制御
  固定座標系、準同期座標系の各座標系上の推定器を用いたセンサレスベクトル制御、知的財産状況
 10.直接周波数形ベクトル制御
  直接周波数形回転子磁束推定器、周波数ハイブリッド法、知的財産状況
 11.モータパラメータの同定
  同定の一般原理、無負荷試験と拘束試験による分割同定、同時同定、回転子の抵抗と速度の同時同定、知的財産状況
 12.センサレス・トランスミッションレス電気自動車
  システムの基本設計、駆動制御装置の開発、ST-EVの実現、フィールド試験、知的財産状況
 13.鉄損考慮を要するIMのための諸技術
  動的数学モデル、ベクトルシミュレータ、知的財産状況
 14.鉄損考慮を要するIMのための諸技術Ⅱ
  ベクトル制御系の基本構造と設計、効率駆動と広範囲駆動、等価鉄損抵抗の同定、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。
 国際化への対応力を付与すべく、講義は原則として英語で行なう。ただし、受講生の英語講義への慣れを考慮し、テキスト、パワーポイントは日本語とし、さらには、14回授業の内の前半では日本語で説明した後に英語で説明するようにする。後半授業では、全内容を英語で説明するようにする。受講生の受講様子に応じ、日本語と英語の比重を調整することもある。
 
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『誘導モータのベクトル制御技術』第1版[東京電気大学出版局]2015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『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

 
 
 
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