研究紹介詳細表示

~1/0で精密制御~

ΔΣ変調による2値離散時間制御

研究分野分類:5606 制御・システム工学
産業分類:電気機械器具製造業
キーワード:制御システム,電気炉,2値,ΔΣ変調
工学
電気電子工学
米谷昭彦(創成シミュレーション工学専攻)
研究概要
 交流電力による抵抗性ヒータへの供給電力調整において、ゼロクロス・スイッチングを用いても精度良く制御する方法を提案しています。
特徴
 この問題に対して、ΔΣ変調という、量子化ノイズを周波数領域においてシェーピングする手法を採用しアプローチしています。ΔΣ変調自体は古くからある技術ですが、オンライン最適化の手法を工夫することにより、現実問題に対する制約を導入しながら性能アップを実現しています。
背景・従来技術
 電力消費において高調波電流抑制の観点から、ヒータ等への供給電力調整手法としてゼロクロス・スイッチングと呼ばれる交流の半周期ごとにオン・オフを行う手法の使用が望まれています。しかし、この方法では操作手段の自由度が少ないので、従来の方法では制度の良い制御が困難でした。
実用化イメージ
 変換遅れが小さいので、既存の制御系の操作端に当技術をそのまま導入することができます。一例として、電気炉の温度制御において、制御性能を維持したまま高調波電流を低減できます。

企業等への提案

研究者からのメッセージ
 実用上の諸問題を時には制御理論や信号処理技術を用いてアプローチしていきたいと思います。

文献・特許
・R. Nakamoto and A. Yoneya, “Zero-cross switch control with high precision over wide operating range”, IEEE IECON 2014
・特許第5565670号, 『交流電力調整装置』

試作品状況 無し 掲示可 提供可

 

共同研究を希望するテーマ
制御や信号処理を応用した分野
研究者データベースとのリンク(名前をクリックしてください)
研究者名:米谷昭彦
PDF表示と印刷