2019 年度研究成果報告書

自己修復制御の一般化と知能化に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号	16K06429
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	制御・システム工学
研究機関	東海大学
研究代表者	高橋将徳東海大学, 基盤工学部, 教授 (20300650)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	耐故障制御 / 故障検知 / 自己修復
研究成果の概要	本研究では、センサ・アクチュエータの故障に起因するフィードバックループの異常を、自動的に検知・修復する機能をもつ、自己修復制御について、その一般化と知能化を実現する制御系設計法の開発を行った。具体的に、ここでは、バックステッピング法や並列補償器を導入して、自己修復制御の適用範囲を格段に拡大し、さらに、適応制御に自己修復制御機能を導入することで、故障や制御対象のパラメータ変化など、制御系に生じる種々の未知の変化に対応できる知能化を図った。また、バイラテラル制御系に自己修復制御を応用し、実験によりその有用性を検証した。
自由記述の分野	制御工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	フィードバック制御系において、センサ・アクチュエータの故障は、フィードバックループに直接影響を与えるため、制御系に致命的な障害を招く。ところが、既存の故障検知法では検知が難しい故障が存在する。自己修復制御は、不安定な検知フィルタをループ上に配置することで、これまで検知が困難とされてきた故障を正確かつ早期に検出し、安定性を常に維持することができる。本研究により、この制御の一般化と知能化が図られたことで、適用範囲が格段に拡大され、制御系に生じる未知の変化に対応できる新たな機能が備わった。安全性・信頼性に対する社会的要求に応えうる、次世代の制御法の一つになりうると期待される。