入力冗長系の高効率・高信頼性制御を実現する冗長性統合制御システム設計

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本研究課題「入力冗長系の高効率・高信頼性制御を実現する冗長性統合制御システム設計」は，複数の余分な（冗長な）入力系統を有する機械・電気システムを対象として，冗長性を積極活用した高効率かつ高信頼性を有する制御系設計法の確立を目指すものである．冗長系では複数の駆動源が生成する制御力が互いに打ち消しあい，ある制御目的を達成するために余分なエネルギー消費や機器摩耗を引き起こすことがある．一方で，この打ち消しあう力が制御目的の達成に寄与しないことを利用して，制御性能に影響を与えることなく系の内部のようす（故障状態等）を診断することも可能である．本研究課題では，これら2つの作用のトレードオフ関係に着目し，システムの運転状態により制御系の高効率性と高信頼性を適切に配分する冗長性管理システムの確立を目指している．初年度の本年は，主として（1）研究を遂行するために必要な予備実験のための簡易的な装置の設計・製作，（2）冗長系のモデリングのためのシステム同定手法の検討・実験，（3）冗長性を活かした適応制御系において制御対象の内部を調べるための適切な補助信号についての検討，を実施した．これらの検討の結果として，それぞれ（1）冗長系の一対象であるドローンの駆動系統の特性についての知見，（2）システムの運転中の計測データから制御対象の動きを計算するための基本的なモデル構築手法，（3）冗長性活用において重要となる冗長な駆動系統の特性をオンラインで得るための信号選択方法，といった成果が得られた．次年度以降は，これらの成果を踏まえて高効率制御と高信頼性制御のトレードオフ設計に必要な意思決定系の構築方法について研究を推進する．また上記の成果の一部を国内雑誌論文や国内会議，国際会議にて発表した．