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先端電気システム論講座(引原研究室)

電気に関わるシステムの特性は物理量の関係---例えば, 電気電子回路では電圧と電流, 微小デバイスでは電界と電荷, 大きな力を得たいモータなどの機器では磁界と電流---で決まります. システムの設計においてその特性は線形---ある1つの物理量を変化させると他の物理量が比例して変化する---であることが理想的とされてきました. しかしながら, 現実の電気的特性, 磁気的特性, 機械的(構造的)特性では, その比例関係が大きな変化に対して保たれない場合が多く見られます. そのような特性は非線形特性と呼ばれます. 私たちの研究室は, 非線形特性をもつ素子, 装置, システムを対象として, 特性の記述(モデル化), 解析, そして制御を行うことにより, 新しい機能を有する先端的な回路やシステムを提案して来ました.

研究の一例としてパワーエレクトロニクスについて説明します. 電気には「直流」と「交流」という2 つの形態(かたち) があります. 家庭のコンセントで得られる「交流」から多くの家電・情報機器が使用する「直流」への変換は私たちの身の回りで日常的に行われています. 太陽電池パネルの出力する電気も「直流」であり, その出力を電気エネルギーネットワークに供給するには「交流」への変換が必要になります. このように電力の供給を目的として電気を希望の形態へ変換する技術であるパワーエレクトロニクスは, 身近に有るインバータと呼ばれる「直流」を「交流」に変換する電気回路, 情報機器の電源アダプタ等で交流を適切な直流に変換するコンバータなど, 私たちのくらしと社会を支える技術分野です. これらの回路では, 半導体素子をスイッチ素子として用いることで電流の量を時間で断続して制御しています. これはスイッチ素子のもつ非線形特性を利用した技術なのです. この技術をさらにシステム設計も含めた高度な技術体系---パワープロセッシング---にまで展開していくことは, 電気に関わる技術の夢の一つと私たちの研究室では考えています. 

私たちの研究室では,ワイドバンドギャップ半導体素子の応用研究をボトムアップに進めており, 新しい電力伝送技術の提案として電力と情報を同時に伝送する「電力パケット」や「電力ルータ」の研究開発,パワー集積回路の研究を行っています. これに関連して二次電池などの分散型電源のシステム開発や, 生物の集団が持つ知識処理の原理に基づく,高次機能センサネットワークの提案を行っています.

興味のある方は研究室ホームページをぜひご覧下さい!

教員

引原 隆士 ( Takashi HIKIHARA )

教授(工学研究科 電気工学専攻)

研究テーマ

  • 非線形力学の工学的応用(非線形振動,非線形波動の解析,制御,応用)
  • 電気エネルギー工学(パワーエレクトロニクス,電池,電気エネルギーネットワーク)
  • パワープロセッシング(電力パケット,ルータ)
  • センサネットワーク

連絡先

京都大学桂キャンパスA1棟414号室
TEL: 075-383-2237
E-mail: hikihara.takashi.2n"@"kyoto-u.ac.jp

持山 志宇 ( Shiu Mochiyama )

助教(工学研究科 電気工学専攻)

研究テーマ

・電力パケットによるベストエフォートモータ駆動制御

・二足歩行ロボットの歩容制御

連絡先

京都大学桂キャンパスA1棟411号室
TEL: 075-383-2241
E-mail: