| 研究課題/領域番号 |
26420410
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
陶山 貢市 東京海洋大学, その他部局等, 教授 (80226612)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 制御工学 / システム工学 / ディペンダビリティ / アベイラビリティ / 国際規格 |
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| 研究実績の概要 |
多くの工業製品に含まれる制御システムに関して，その本来の機能に注目するディペンダビリティ（広義の信頼性）の評価法が確立されておらず，産業界が拠り所とする国際規格も制定されていない．制御システムには様々な構造と機能があり，IEC規格等の定義に沿ったアベイラビリティの一般性・汎用性の高い解析の枠組みの構築は難しい．外部への危害・悪影響に注目する安全性の評価法が準用されることも多く，高機能な制御技術を用いた工業製品が必ずしも適正かつ正当に評価されていないのが現状である．本研究は，世界に先駆けて制御システムのディペンダビリティ評価法を確立し，将来の国際規格化につなげることを目的とする．
本研究では，LFT表現を用いることで様々な構造に対応し，また，マルコフ解析の際の状態遷移図上で制御システムの機能が維持されている状況に対応する"available state"を考えることで，機能の違いをマルコフ解析に反映させ，広いクラスの制御対象に対する様々な構造・機能を有するシステムを扱うことができるアベイラビリティ性能指標値を与えるより一般的な評価法を構築した．この成果は日本信頼性学会誌に論文として発表済みである（第一の雑誌論文参照）．アベイラビリティ性能指標値としての定常アベイラビリティを解析結果とするこの枠組みにより，様々な手法で実現される制御システムのフォールトトレランスの定量的な評価が可能になった．
さらに，ディペンダビリティ管理という観点では，アベイラビリティ性能指標の目標値を達成しつつ，正常時の制御性能を最適化する制御ロジックを求めることが必要となる．その最適な制御ロジックの候補は，制御システムのディペンダビリティと同一視できる"available states"の集合により与える．平成27年度は，コンピュータ上で効率的かつより多くの集合を構成する手法について，検討を行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究における成果の中核部分を第一の雑誌論文で発表することができた．日本信頼性学会誌を通じて国内の信頼性関係者に向けて研究成果を発信することができたことは，きわめて重要な進展であると考える．将来の国際規格化のためには，まずは国内のコンセンサスが不可欠であるからである．
それに加えて，故障発生直後，あるいは事後保全を終えた後のリスタート直後の制御システムの乱れ具合の定量的解析・評価に有効な，新しい切替L2ゲイン解析に関する研究成果を得ることができた（第二の雑誌論文参照）．さらに，この研究成果はシステムの予測不可能な切替りの影響を定量的に評価する指標の提案という観点から論文にまとめ，海外の学術誌に投稿済みである．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度に得られた成果，特に制御ロジック設計に関する成果をさらに深化させ，より実用的なディペンダビリティ管理技術となるように，アルゴリズム面での検討・改良を行う．また，それをソフトウエアの形で具現化させる予定である．同時に，国際規格化を目指す活動として，国際的な場やSNSを通じた諸外国の規格関係者へ，研究成果，特に第一の雑誌論文で発表した本研究における成果の中核部分を積極的にアピールしていきたい．
また，アベイラビリティ性能指標値を向上させるためには，故障対策だけではなく，修理しやすさを含めた保全性を向上させる必要がある．制御システムのフォールトトレランスは，その保全性の向上に貢献することができるが，それは第二の雑誌論文で見出したフォールトトレランスのまったく新しい意義である．保全性の定量的な評価は信頼性工学の分野においても難しい課題であるが，「11. 現在までの進捗状況」で述べた新しい切替L2ゲイン解析は，その性能指標となり得ると考えている．その可能性についても追究していく予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
第一の雑誌論文は日本信頼性学会誌3月号に掲載されたが，（事実上，掲載料としての意味を持つ）別刷代約10万円は会計年度が平成28年度になった．別刷が4月に納品されたためである．その結果，平成27年度末に6万円余の残金が生じた．別刷代よりも少額となっているが，不足額は他の予算で補う予定であった．
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| 次年度使用額の使用計画 |
この残金は，平成28年度交付予定分により不足額を補う形で，当該別刷代の支払いに充てる．
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