| 講演名 | 2013-01-16 DC-DCコンバータ制御用ニューラルネットワークのFPGA実装(FPGA回路, FPGA応用及び一般) 山邉 芳彦, 元村 正志, 山下 健太郎, 丸田 英徳, 柴田 裕一郎, 小栗 清, 黒川 不二雄, |
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| 抄録(和) | 近年、FPGAを用いたDC-DCコンバータのディジタル制御に注目が集まっている。FPGAを用いることで、高速な並列演算機能を活かした複雑な制御手法の導入が可能となる。また、これらの演算と回路レベルの制御を密結合できるという利点もある。本稿では, FPGA上に実装したニューラルネットワークを用いたDC-DCコンバータのディジタル制御についての実験、評価、考察をおこなった。実験の結果、オフラインで学習させたニューラルネットワークを用いることでDC-DCコンバータの動特性について収束時間を48%にすることが可能となった.また,ニューラルネットワークのオンライン学習についてシミュレーションベースでの評価を行い、制御精度の向上を確認した。資源使用数についてはPID制御のみの場合と比較してニューラルネットワークを実装することによって大きな増加がみられたが、全体として19%しか使用しておらず、大きな余裕があるため、ニューラルネットワークの数を増やしたり、他の制御手法を同時に実装することなど、更なる可能性を示すことができた。 |
| 抄録(英) | In this paper, we present implementation and evaluation of an FPGA-based neural network for controlling DC-DC converters. Experimantal results showed dynamic characteristics of a DC-DC converter are improved by 48 % in convergence time using an offlme-trained neural network. In addition, simulation results showed that an online-trained neural network can further improve the control accuracy. Our design occupies only 19% of available resources of a moderate-sized FPGA, suggesting a possibility of a combined approach of newural networks and other control methods. |
| キーワード(和) | FPGA / スイッチング電源 / ニューラルネットワーク / DC-DCコンバータ |
| キーワード(英) | FPGA / switching power supply / Neural Network / DC-DC converter |
| 資料番号 | VLD2012-112,CPSY2012-61,RECONF2012-66 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
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| 開催期間 | 2013/1/9(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Reconfigurable Systems (RECONF) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | DC-DCコンバータ制御用ニューラルネットワークのFPGA実装(FPGA回路, FPGA応用及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Implementation of a neural network for FPGA-based digital DC-DC converters |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(2)（和/英） | スイッチング電源 / switching power supply |
| キーワード(3)（和/英） | ニューラルネットワーク / Neural Network |
| キーワード(4)（和/英） | DC-DCコンバータ / DC-DC converter |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山邉 芳彦 / Yoshihiko YAMABE |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 長崎大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Nagasaki University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 元村 正志 / Masashi MOTOMURA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 長崎大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Nagasaki University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山下 健太郎 / Kentaro YAMASHITA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 長崎大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Nagasaki University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 丸田 英徳 / Hidenori MARUTA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 長崎大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Nagasaki University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 柴田 裕一郎 / Yuichiro SHIBATA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 長崎大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Nagasaki University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 小栗 清 / Kiyoshi OGURI |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 長崎大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Nagasaki University |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 黒川 不二雄 / Fujio KUROKAWA |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 長崎大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Nagasaki University |
| 発表年月日 | 2013-01-16 |
| 資料番号 | VLD2012-112,CPSY2012-61,RECONF2012-66 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 377 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |