非線形制御対象に対する高安全性制御システム

非线性被控对象的高安全控制系统

• 批准号: 09750485
• 负责人: 陶山 貢市
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: 東京商船大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750485/
• 关键词: 制御システム; 安全性; 耐故障性; センサ; 多数決; 信頼性; 非線形システム

PL(製造物責任)問題など安全性が注目されている今,日常生活を含め様々なところに存在する制御システムの故障に対する安全対策は不可欠である.実用面からはロボットアームなどの非線形制御システムにおける耐センサ故障性はきわめて重要である.本研究では,同じセンサを複数ずつ冗長・同時に稼働させ,値がちょうど真中のもの(センサが偶数個の場合は真中2個の値の平均値)を採用するというきわめて簡単な多数決機構を導入し,採用された情報だけが制御に用いられるという,まったく新しいタイプの耐センサ故障性を有する高安全性非線形制御システムを提案した.平成9年度における理論解析およびシミュレーション結果にもとづき,平成10年度は本科学研究費補助金により購入した実験用ロボットアームへの応用を行った.実験では関節角度を測定する一部のセンサに故障を模擬的に発生させた.その場合でも提案した制御系の安定性と目標軌道追従性能などの制御性能が保持されることが確認され,研究成果の有功性を実システムへの応用レベルでも確認することができた.これは制御理論による耐センサ故障性実現という研究分野の意義の確立につながる,非常に画期的な成果である.なお,本研究成果は裏面「11.研究発表」の項のあげた以外にも,"Functional Safety Analysis of Reliable Control Systems Using Descision by Majority"と題して国際会議1999American Control Conferenceに,また実プラントへの応用面に重点をおいて"耐センサ故障性を有する制御系構築のための新しい枠組み"と題して電子情報通信学会論文誌に投稿中である.

PL(Product Responsibility) issues such as safety concerns, safety concerns, daily life concerns, control problems, and safety concerns. In the case of non-linear structures, the surface of the device is not sensitive to faults. In this research, multiple displays on the same server are lengthy and work at the same time, with the value of two in the middle of the truth (the average value of two in the middle of the truth when there are even numbers of servers). We will introduce a simple majority decision-making mechanism, use the information components to control and use the support, and propose a new high-security nonlinear control system that will be resistant to server failures. In 2010, the Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China issued a report on the development of science and technology. The joint angle measurement is part of the failure simulation. The stability of the control system, the tracking performance of the target orbit, the control performance are maintained, and the performance of the research results are confirmed. This paper discusses the significance of the research on the establishment of the division of control theory, and the achievement of special planning period. In addition, the research results of this paper include "Functional Safety Analysis of Reliable Control Systems Using Descision by Majority" in the 1999American Control Conference,"Functional Safety Analysis of Reliable Control Systems Using Descision by Majority" in the Journal of Electronic Information Communication Society.

项目成果

陶山貢市: "冗長センサ間の多数決を用いた高信頼性制御系" 電子情報通信学会論文誌. J80-A,9. 1413-1420 (1997)

Mitsugu Suyama：“在冗余传感器之间使用多数表决的高可靠性控制系统”，电子、信息和通信工程师协会学报 J80-A，9. 1413-1420 (1997)。

Koichi Suyama: "A New Type Reliable Control System Using Decision by Majority" Electronics and Communications in Japan, Part3. (掲載予定). (1998)

Koichi Suyama：“采用多数决策的新型可靠控制系统”，日本电子和通信，第 3 部分（即将出版）。

Koichi Suyama: "Fault Detection of Redundant Sensors Used in Reliable Control Systems" Proc.37th IEEE Conference on Decision and Control. (発表予定). 1161-1164 (1998)

Koichi Suyama：“可靠控制系统中使用的冗余传感器的故障检测”Proc.37th IEEE 决策与控制会议（待提交）。

Koichi Suyama: "Reliable Nonlinear Control Systems" Electronics and Communications in Japan,Part 3. (掲載予定). (1999)

Koichi Suyama：“可靠的非线性控制系统”日本电子和通信，第 3 部分（即将出版）。

Koichi Suyama: "Reliable Sampled-Data Control Using Decision by Majority" Proc.23rd Annual Int.Conf.IEEE Industrial Electronics Society. 222-227 (1997)

Koichi Suyama：“使用多数决策进行可靠的采样数据控制”Proc.23rd Annual Int.Conf.IEEE 工业电子学会。