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ダイナミックシステムのモデルベ-ス診断法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 63460144
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関九州工業大学 (1989-1990)
九州大学 (1988)

研究代表者

熊丸 耕介  九州工業大学, 情報工学部, 教授 (30037949)

研究分担者 査 紅彬  九州工業大学, 情報工学部, 助手 (80225680)
内野 英治  九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (30168710)
井上 勝裕  九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (00150516)
和田 清  九州大学, 工学部, 助教授 (60125127)
相良 節夫  九州大学, 工学部, 教授 (60037679)
三木 康臣  九州大学, 工学部, 助手 (90209734)
檀上 光昭  九州大学, 工学部, 助手 (70032026)
村田 純一  九州大学, 工学部, 助教授 (60190914)
研究期間 (年度) 1988 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1990年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1989年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1988年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
キーワード故障診断 / モデリング / パラメ-タ推定 / ファジィ推論 / 連続時間システム / システム同定 / カルバック識別情報量 / 一般化尤度比検定 / 連続システム / 火力発電プラント / 仮説検定 / 状態推定 / モデルベース診断 / ダイナミックシステム / 分散型診断 / 異常検出
研究概要

本研究では,1.状態空間表示可能な線形集中定数系,2.ブラックボックス型のプロセス系,3.大規模系としての電力系統,及び4.分布定数系を対象シスムとしてとして,モデルベ-ス故障診断法の開発と応用について考察し,以下の研究成果を得た.1.については,(1)並列カルマン.フィルタ-と一般化尤度比検定を用いた,簡易診断と精密診断機構からなるオンライン処理可能な階層的故障診断法を開発した.また,(2)数値積分や無限パルス応答ディジダルフィルタと逐次同定アルゴリズムとを組み合わせて,連続線形システムの物理的パラメ-タを直接推定する手法を考察し,故障診断応用としての有効性を確認した.2.については,(1)故障診断に必要な各種の逐次同定アルゴリズムの収束性や数値的不安性を,パ-ソナルコンピュ-タ上で検討するためのCADシステムを試作した.また,(2)適応性御系の故障診断法として,カルバック識別情報量規範を故障検出指標として用いたオンライン診断法や,検出された制御対象システムのパラメ-タ変動が故障によるものか否かをファジィ推論により判断する診断法を開発した.特に後者は,システムの運転モ-ドや故障モ-ドに関する知識の利用をモデルベ-ス診断法の積極的に取り込んだ,いわゆる知識併用型のモデルベ-ス診断法であり,従来に観られなかった新しい診断法と考えられる.3.については,非線形大規模系として火力発電プラントを考え,その脱気器水位制御系統を診断対象として,線形摂動モデル化と一般化尤度比検定による診断法,及びシミュレ-タのパラメ-タ微調整による診断法を考案し,実系をモデルにしてその有効性を確認した.最後に4.については,放物型,双曲型の偏微分方程式で記述される分布定数系に対して,その状態変数や構造パラメ-タあるいは非線形の未知境界条件の推定.同定アルゴリズムを開発し,これらの故障診断応用について検討した.

報告書

(4件)
  • 1991 研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] K.Kumamaru: "A Hierarchical Failure Diagnosis in Dynamic Systems Using a Parameter Monitorin Scheme" Proc.of IMACS 12th World Congress in Scientific Computation. 420-422 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kumamaru: "On-line Fault Detection in Adaptive Control Systems by Using Kullback Discrimination Index" Proc.of the 8th IFAC/IFORS Symp.on Identification and System Parameter Estimation. 1135-1140 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kumamaru: "GLR Approach to Failure Diagnosis in a Linear System with Decentralzed Estimators" Proc.of the 1988 Korean Automatic Control Conference. 1055-1058 (1988)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sagara: "Numerical Integration Approach to On-line Identification of Continuous Systems in the Presence of Measurement Noise" Proc.of the 8th IFAC/IFORS Symp.on Identification and System Parameter Estimation. 595-600 (1988)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 相良 節夫: "数値積分演算による連続系のオンライン同定" 電気学会論文誌C. 108. 603-610 (1988)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田 清: "最小2乗推定における数値的不安定性" 電気学会論文誌C. 108. 304-310 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kumamaru: "Pre-Evaluation of Fault Detection Sensitivity for Linear Dynamic Systems" proc.of the 28th SICE Annual Conference. 1025-1028 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sagara: "Recursive Identification of Transfer Function Matrix in Continuous Systems Via Linear Integral Filter" Internatinal Journal of Control. 50. 457-477 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Uchino: "A Unified State Estimation Method for Stochastic Environmental System Based on the Quantized Level Measurement with Background Noise" Singapore Journal of Physics. 6. 127-136 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K,Kumamaru: "Filure Diagnosis of Continuous-Time Nonlinear Systems with Time-Varying Parameters by Using GLR Approach" Proc.of the MIM-S^2'90 IMACS-IFAC Symposium. IV.A3.1-6 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sagara: "Numerical Integration Approach to On-line Identification of Continuous-time Systems" Automatica. 26. 63-73 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 相良 節夫: "IIRディジタルフィルタによる連続系パラメ-タの一致推定" 計測自動制御学会論文集. 26. 39-45 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sagara: "Identification of System Parameters in Distributed Patameter Systems" 11th IFAC World Congress. 225-230 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 熊丸 耕介: "適応制御系におけるファジ推論を用いた異常診断方法" 電気学会誌C. 111. 113-122 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kumamaru: "Fault Diagnosis in Dynamic Systems-Theory and Applecations.ed.R.J.(In Chap.13:Some Statistical Methods for Fault Diagnosis for Patton Dynamaical Systems)" Prentice Hall, 37(602) (1989)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kumamaru,: "A Hierarchical Failure Diagnosis in Dynamic Systems Using a Parameter Monitoring Scheme" Proc. of IMACS 12th World Congress on Scientific Computation. 420-422 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kumamaru,: "On-line Fault Detection in Adaptive Control Systems by Using Kullback Discrimination Index" 8th IFAC/IFORS Symp. on identification and System Parameter Estimation. 1135-1140 (1988)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kumamaru,: "GLR Approach to Failure Diagnosis in a Linear System with Decentralized Estimators" Proc. of the 1988 Korean Automatic Control Conference. 1055-1058 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sagara,: "Numerical Integration Approach to On-line Identification of Continuous Systems in the Presence of Measurement Noise" Proc. of 8th IFAC/IFORS Symp. on Identification and System Parameter Estimation. 595-600 (1988)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sagara,: "On-line Identification of Continuous Systems Using the Operation of Numerical Integration" Trans. of the IEE of Japan. 108-C. 603-610 (1988)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Wada,: "On the Numerical Instability for the Least-Squares Estimation" Trans. of the IEE of Japan. 108-c. 304-310 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kumamaru,: "Pre-Evaluation of Fault Detection Sensitivity for Linear Dynamic Systems" Proc, of the 28th SICE Annual Conference. 1025-1028 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sagra,: "Recursive Identification of Transfer Function Matrix in Continuous Systems via Linear Integral Filter" International Journal of Control. 50. 457-477 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Uchino,: "A Unified State Estimation Method for Stochastic Environmental System Based on the Quantized Level Measurement with Background Noise" Singapore Journal of Physics. 6. 127-136 (1989)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kumamaru,: "Some Statistical Methods for Fault Diagnosis for Dynamical System" Fault Diagnosis in Dynamic Systems-Theory and Applications. Prentice Hall. (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kumamaru,: "Failure Diagnosis of Continuous-Time Nonlinear Systems with Time-Carrying Parameters by Using GLR Approach" Proc. of the MIM-S^2'90 IMACS-IFAC Symp.IV・A3. 1-6 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sagara,: "Numerical Integration Approach to On-line Identification of Continuous-time Systems" Automatica. 26. 63-73 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sagara,: "Consistent Parameter Estimation for Continuous Systems via IIR Digital Filters" Trans. of the SICE. 26. 39-45 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sagara,: "Identification of System Parameters in Distributed Parameter Systems" 11th IFAC World Congress. 225-230 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kumamaru,: "A Method of Fault Diagnosis in Adaptive Control Systems by Using Fuzzy Inference" Trans. of the IEE of Japan. 111-C. 113-122 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kumamaru: "Failure Diagnosis of ContinuousーTime Nonlinear Systems with TimeーVarying Parameters by Using GLR Approach" Proc.of the MIMーS^2 ^'90 IMACSーIFAC Symposium on. IV.A3 1-IVA3 6 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kumamaru: "A Method of Failure Diagnosis for ContinuousーTime Nonlinear Systems with TimeーVarying Parameters" 22th ISCIE Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications. 23-28 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 熊丸 耕介: "適応制御系におけるファジィ推論を用いた異常診断法" 電気学会論文誌C. 112. 101-110 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sagara: "Numerical Integration Approach to Onーline Identification of Continuousーtime Systems" Automatica. 26. 63-73 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sagara: "Identification of System Parameters in Distributed Parameter Systems" 11th IFAC World Congress. 225-230 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 相良 節夫: "IIRディジタルフィルタによる連続系パラメ-タの一致推定" 計測自動制御学会論文集. 26. 39-45 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 熊丸耕介: "ダイナミックシステムのモデルベ-ス故障診断に関する研究" セキュリティ. 56. 55-58 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kumamaru: "Pre-Evaluation of Fault Detection Sensitivity for Linear Dynamic Systems" Proc.of the 28th SICE Annual Conference. 1025-1028 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sagara: "Recursive Identification of Transfer Function Matrix in Continuous Systems via Linear Integral Filter" International Journal of Control. 50. 457-477 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sagara: "Numerical Integration Approach to On-line Identification of Continuous-time Systems" Automatica. 24. (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] A.Uchino: "A Unified State Estimation method for Stochastic Environmental System Based on the Quantized Level Measurement with Background Noise" Singapore Journal of Physics. 6. 127-136 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 熊丸耕介: "ファジィ推論を用いた適応制御系の異常診断" 電気学会誌. 110. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kumamaru: "Fault Diagnosis in Dynamic Systems:Theory and Application Chap.13,Some Statistical Methods for Fault Diagnosis for Dynamical Systems" PRETICE HALL International(UK)Ltd.R.Patton,P.Frank and R.Clark Eds., 602(439-475) (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kumamaru: Proc.of 12th IMACS World Congress on Scientific Computation. 420-422 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Klumamaru: Proc.of 8th IFAC/IFORS Sympo.on Identification and System Parameter Estimation. 1579-1584 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kumamaru: Proc.of the 1988 Kovean Automatic Control Conference. 1055-1058 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sagara: Proc.of 8th IFAC/IFORS Sympo on Identification and System Parameter Estimation. 595-600 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 相良節夫: 電気学会論文誌C. 108. 603-610 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 和田清: 電気学会論文誌C. 108. 304-310 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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