モータ制御研究グループ
エネルギー問題や環境問題の影響により電気自動車が注目されていますが、用いるモータには小型・軽量・高効率が求められ、モータドライブシステムの更なる性能向上を必要としています。また,電気自動車は動力源がモータであることによって、内燃機関を動力源とした場合と比べて高応答、高精度な制御が行えるといったメリットもあり、自動車全体の制御を考えるうえでもモータ技術はキーテクノロジーとなるのです。
そのような中、私たちは現在のモータの高性能化の鍵である制御技術に関する研究を行っています。
モータの制御というと既に確立した技術であり、研究の余地がないように思われるかもしれません。しかし、インバータ技術の一般化、磁石の性能向上、磁界解析技術の発展等の向上によりモータは大きく進化しており、制御の面での発展が不可欠です。さらに、電気自動車やハイブリッドカーの動力源として用いられるモータは従来のモータより遥かに小型高出力であり、それに加えて高効率、低コストが要求されます。これらの要求にこたえるためにも、制御技術が重要となります。
また、モータ・電気自動車の制御は複数の分野（制御工学・パワーエレクトロニクス・電気磁気学など）からなる総合技術なので、研究によって幅広い知識を得ることができます。計算機によるシミュレーションや実際のモータを用いて実験、新しく導入されるモータの実験装置の設計・製作も経験できるのでハードウェア、ソフトウェア双方の技術を身につけることができます。
現在は、モータの開発や動向を踏まえた上で様々なモータを対象に制御の観点からモータドライブシステムの更なる高性能化を目指しています。具体的には、通常センサにより取得する情報を、センサを用いないで推定して制御する方法、限られた電源電圧を最大限に利用して高出力・高応答化を目指す方法、従来はモータ制御に用いられていなかった制御理論を用いる方法、モータから発生する音を制御する方法などの研究を行っています。
これらの研究は現在モータに求められている事柄と密接に関係しており、企業との共同研究も行っています。
また、道木研では共同研究先から電気自動車が提供されており、自分たちで研究した技術を用いて電気自動車を動かすことも想定しています。
テーマ一覧
- 拡張誘起電圧推定法による全速度域位置センサレス制御の実車実装と評価
- 高応答可変磁束制御を用いた誘導電動機の高効率駆動
- 初期位置収束と極性判別を同時に可能な永久磁石同期電動機の始動時磁極位置推定法
- 電動機のトルクリプル推定と低減 / Torque Ripple Estimation and Reduction of Motors
- 二重三相固定子巻線を持つ巻線界磁型同期モータにおける位置センサレス制御領域の拡大
- 制御システムのマルチコアプロセッサ実装時における並列度の向上を考慮した制御系設計に関する研究
- センサと状態推定技術の組み合わせによる
永久磁石同期モータ電流制御系のフェールセーフ化
Fail-Safe of PMSM Current Control System by Integration of
Sensor and State Estimation Technology
過去テーマ一覧（過去3年分）
- モデルベース並列化ツールによるマルチコアプロセッサへのベクトル制御系実装及び実機での制御性能評価
- モータ駆動システムへのモデル予測制御の適用による高性能化に関する研究
- Position sensorless control by EEMF // EEMF推定法による位置センサレス制御
- 3レベルコンバータに基づく永久磁石同期モータの高性能制御
- パターンマッチング手法による非正弦波インダクタンス空間分布を持つIPMSMの位置センサレス制御
- インバータ非線形領域を用いた永久磁石同期電動機ベクトル制御に適したフィルタ設計法
- 交流モータの高速駆動化に向けた電流ベクトル制御系の離散実装の検討
- センサレス制御技術による永久磁石同期モータのフェールセーフ化
- 全駆動領域の位置センサレス制御に適した永久磁石同期モータの数式モデルの検討
- モデル予測制御に基づく永久磁石同期モータ電流制御系の周波数領域における設計法の検討
- 永久磁石同期モータの低速域センサレス制御性能改善に関する研究
- 過変調駆動可能な電流ベクトル制御系により駆動される永久磁石同期モータの高速化
- 永久磁石同期モータの高速駆動化に伴う位置推定系における離散化誤差の検討