制御系におけるフォールトトレランス機能の実現とその体系化に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650483
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 鈴木 達也 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50235967)
• Keywords: フォールトトレランス / 電動機駆動系 / 無人宇宙往還機

Research Abstract

本研究では,制御系におけるフォールトトレランスの実現,さらには方法論の体系化をめざして、本年度は以下のような手順で研究を遂行した。
1.故障のモデル化とそれに対する対策を、(1)故障が起こっても安全である、というフェールセーフ機能の実現問題と、(2)故障を検出する故障検出問題の観点から提案した。(1)に関しては、無人宇宙往還機の姿勢制御を対象として、正常なプラントと故障を有するプラントとの同時安定化問題として一般的な形で定式化し、解法を示した。また(2)に関しては、電動機駆動制御系を対象として、制御器と故障検出器の同時設計問題として定式化し、2自由度制御系の内部構造、ならびに線形行列不等式理論を利用した解法を提案した。
2.1.で提案した手法の有用性をシミュレーションにより検証した。その際に(1)に関しては、機体の舵面が固着して動かなくなった場合を想定した。また、(2)に関しては、電動機駆動用インバータのトランジスタが故障した場合を想定した。いずれの場合においても市販の制御系設計用ソフトウエアMATLABを使用し、良好な結果を得た。
3.(2)にして実験を行ない、良好な結果を得ると共に、誌上にて成果を公表した。

Research Products

• [Publications] H.Nakamura, T.Suzuki, S.Okuma: "Joint Synthesis of Controller and Fault Detector and Its Application to Motor Drive Control System"Trans. of the Society of Instrument and Control Engineers. Vol.37 No.12. 1140-1146 (2001)
• [Publications] 中村久栄, 鈴木達也, 大熊 繁: "フォールトトレランスを有する電動機駆動系の実現〜オブザーバとFFTの組み合わせによる制御、故障検出および分離〜"高速信号処理応用技術学会. 第5巻 第2号. 25-31 (2002)