1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09750485
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| Research Institution | 東京商船大学 |
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Principal Investigator |
陶山 貢市 東京商船大学, 商船学部, 助教授 (80226612)
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| Keywords | 制御システム / 安全性 / 耐故障性 / センサ / 多数決 / 信頼性 / 非線形システム |
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| Research Abstract |
PL(製造物責任)問題など安全性が注目されている今,日常生活を含め様々なところに存在する制御システムの故障に対する安全対策は不可欠である.実用面からはロボットアームなどの非線形制御システムにおける耐センサ故障性はきわめて重要である.本研究では,同じセンサを複数ずつ冗長・同時に稼働させ,値がちょうど真中のもの(センサが偶数個の場合は真中2個の値の平均値)を採用するというきわめて簡単な多数決機構を導入し,採用された情報だけが制御に用いられるという,まったく新しいタイプの耐センサ故障性を有する高安全性非線形制御システムを提案した.
理論解析として,一部のセンサが故障した時の非線形制御システム全体の挙動を定量的かつ確率論的に考察した.それにより,提案した制御系の安定性と制御性能は保持されることが分かった.これは,センサ故障時にその誤った情報を使うことによる制御性能の劣化を許していた従来の制御理論とは際だった違いである.また耐センサ故障性を制御部分の外側で実現するため,きわめてシステム設計が柔軟である.
本科学研究費補助金により購入したワークステーションを用いることで膨大なデータを扱った数値実験が可能となり,以上の研究成果の有効性を確認することができた.
なお,本研究成果は裏面「11.研究発表」の項にあげた以外にも,"Reliable nonlinear control systems using decision by majority"と題して国際会議24th Annual International Conference of the IEEE Industrial Electronics Societyに投稿中である.
今年度に得られた理論解析およびシミュレーション結果をもとに,平成10年度は実験用ロボットアーム等の実プラントへの応用を行う予定である.
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[Publications] 陶山貢市: "冗長センサ間の多数決を用いた高信頼性制御系" 電子情報通信学会論文誌. J80-A,9. 1413-1420 (1997)
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[Publications] Koichi Suyama: "Reliable Sampled-Data Control Using Decision by Majority" Proc.23rd Annual Int.Conf.IEEE Industrial Electronics Society. 222-227 (1997)
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[Publications] Koichi Suyama: "Reliable Nonlinear Control by Exact Linearization Approach" Proc.1998 American Control Conference. (発表予定). (1998)
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[Publications] 陶山貢市: "高信頼性非線形制御系" 電子情報通信学会論文誌. (掲載予定). (1998)
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[Publications] Koichi Suyama: "A New Type Reliable Control System Using Decision by Majority" Electronics and Communications in Japan, Part3. (掲載予定). (1998)
