永久磁石同期モータのモデル予測制御のための演算量削減手法

カテゴリ: 全国大会

論文No: 5-072

グループ名: 【全国大会】平成30年電気学会全国大会論文集

発行日: 2018/03/05

タイトル(英語): A Calculation Reduction Method of Model Predictive Control of Permanent Magnet Synchronous Motors

著者名: 管 勃(名古屋大学),道木 慎二(名古屋大学)

著者名(英語): Bo Guan(Nagoya University),Shinji Doki(Nagoya University)

キーワード: 永久磁石同期モータ,モデル予測制御,演算量削減,探索空間

要約(日本語): PMSMの高性能駆動法として、PWMインバータ駆動された電流ベクトル制御が一般的な手法である。しかしながら、PI制御器の帯域制限や飽和などの問題により、変調・矩形波駆動など高い電圧利用を実現するには様々な工夫が必要となる。これに替わる制御手法の一つとして、PMSMの高性能駆動にモデル予測制御（MPC）が期待されている。モデル予測制御では、あらゆる入力電圧に対して応答電流を予測し、評価関数に基づき最適な入力電圧を決める。このため、高出力・高応答のPMSM制御が実現できる。 MPCにおいて，定常・過渡状態のいずれにおいてもPWMインバータ駆動された電流ベクトル制御に劣らない性能を実現するためには，十分な電圧位相分解能で電圧ベクトルの時系列の組合せを探索する必要があり、この際の計算量はMPCの実用化における重要な課題の一つである。探索空間と実現される性能にはトレードオフの関係あり、現状、onlineで実現可能なMPCでは探査空間、すなわち性能が制約され、性能を重視すればofflineでの探索結果をLook-Up-Tableを用いて実現するしかない。 本稿では、onlineで実現するMPCを目標として、MPCの演算量削減について検討し、新しい探索手法を提案する。提案手法では、およそ2万通りの電圧ベクトルを持つ探索空間を46回の探索演算で評価し、最適な電圧ベクトルを得ることを可能にする。本稿では、この探索手法を用いて、onlineで実現可能なMPCのシミュレーションを行ったので報告する。

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 420 Kバイト