I:制御

I-008IPMモータの制御システムの最適化

IPMモータは、高効率・高トルク・小型/軽量である反面、トルク変動が大きく振動や騒音が問題になります。 そこで、形状や材料等、実モータに即した詳細な情報を持ち、高速に動作するIPMモータモデルを制御システムに取り込み、トルク変動を抑制する制御パラメータの最適化を行いました。

MapleSim, JMAG-RT
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I-007ドライバモデルによる車両評価へのOptimus適用

富士重工業株式会社での、ドライバモデルによる車両評価へのOptimus適用事例です。
人間を介した人-自動車系試験により、フィーリングの有意差を拡大して表現できます。一般ドライバの運転特性を数値モデル化し、複数パターンの計測データからOptimusを用いてモデルパラメータを同定し、フィーリング評価を考慮した車両運動解析を実施しています。

MATLAB/Simulink
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I-006ハイブリッドカーの最適化

モーターやエンジン、バッテリー等、マルチドメイン/マルチフィジックスに跨るハイブリッドカーのシステムレベルの設計に、 数式処理ベースの複合領域物理モデルシミュレータであるMapleSimを用いて、目的関数(燃費と性能)を満足する最適な制御パラメータを算出した多目的最適化事例を紹介しています。

MapleSim
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IR-005IPモータ制御モデルの最適化

近年の複雑化する設計開発においては、複数のシミュレーションツールを組み合わせなければならない複合領域の最適化が必要とされています。この事例では、MATLABによる制御モデル、PSpiceによるインバータモデル、JMAG-Designerによるモータモデルを組み合わせ、IPモータ制御モデルの最適化について紹介します。

PSpice, MATLAB, JMAG-Designer
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I-004ブラシレスモーターのPI制御パラメータ最適化

ブラシレスモーターなどのフィードバック制御では一般的にPID制御がよく用いられます。PID制御における制御パラメータの決定は、従来よりいくつかの手法が知られておりますが、最終的には技術者の経験と知識によって決定されています。この事例では、MATLAB/Simulinkによりモデル化したブラシレスモーターのPI制御を例に、回転速度制御と電流制御のパラメータを最適化アルゴリズムにより求めています。MATLAB/Simulinkとの連携を専用インタフェースにより容易に実現し、応答曲面モデル利用型の最適化アルゴリズムにより効率的に最適解を求めています。

MATLAB/Simulink
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I-003制御システムの最適化

MATLAB/Simulinkを利用したDCモータのPD制御におけるコントロールパラメータのチューニングやあるシステムにおいて目的の出力波形を得るための入力波形の推定にOptimusの最適化アルゴリズムを利用しています。さらにTruck SimとMATLAB/Simulinkを連携させることで車両運動シミュレーションにユーザーの制御モデルを反映させて最適化を行なっています。単体のソフトウェアでは実現不可能な設計検討をより簡単に行なっています。

MATLAB/Simulink, TrackSim
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I-002複合モデルによるモータ制御の最適化

モータ制御のようなパワーエレクトロニクスアプリケーションのモデリングでは、物理的特性を考慮したモータモデル、電気回路である駆動回路モデル、制御モデルに分割することができます。これら異なるモデルの連成をPSpice・MATLAB・ANSYSで行い、さらにOptimusにて回転速度、トルクリップルなどの最適化を行いました。PSpiceとMATLABの連携には弊社にて開発をしたSLPSを用い、シームレスに連携が行えるようになっております。このような複合領域にまたがる最適化も、Optimusにより実現する事ができます。

PSpice, MATLAB, SLPS
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I-001構造・制御同時最適化の提案(スマート構造物)

ハードディスク、光ディスク、自動車、高層ビル、工作機械、ステッパなどなど、制御系を内蔵した構造/機構系に属する製品は枚挙に暇がありません。本事例ではそれら制御-構造の同時最適化のメリットと必要性を示し、Optimusが実現可能にする制御-構造の同時最適化について紹介しています。実際に、MATLABとANSYSを利用して制振制御の解析を行い、構造系の寸法と制御系の重み行列をパラメータとして最適化を行った事例です。

ANSYS
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