2019 Fiscal Year Annual Research Report
Self-diagnosing performance-guaranteed control systems: redundancy-based design and verification
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16K06425
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
佐藤 孝雄 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00347527)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 二重レート / 冗長設計 / データ駆動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては制御対象となるシステムの数理的冗長性に基づいて制御系設計を行った。制御対象の出力や制御入力の更新周期が異なる二重レート系の構築方法を導き、制御性能とは独立に制御入力を設計する方法について検討した。ここで検討した二重レート系では、出力のサンプリング間隔が入力の更新間隔よりも長い系としている。これは、ネットワーク制御などにおいて、手元の計算機の計算速度に比べ、ネットワークを経由した外部との通信速度が遅い場合に対応している。このような二重レート系は入力を時間的に分割して仮想的に入力を追加することが可能なため、新たな装置を追加することなく、システムを制御しながらその性能とは独立に異なる目的のための操作を実行することが可能となる。本研究では計算機側で把握可能なデータを制御性能とし、制御性能を劣化させることなく連続時間の制御性能を診断しながらその性能を向上させることを目的として設計した。また、その冗長性を利用して制御性能とは独立に安定余裕を改善する方法についても検討した。その結果、制御性能を劣化させることなくロバスト性を向上させることができるようになるため、予期しない事故に対して対応可能な制御系が設計できるようになった。さらに、二重レート系において入出力データのみから制御系を設計する方法についても検討した。この提案する方法を回転系に適用し、その実験結果から二重レート系においてもデータ駆動設計は有効であることを確認している。
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