高信頼性制御系の設計に関する研究

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本研究では,制御系の信頼性を制御器の冗長化によって達成することを考え,制御系がどのような評価基準に基づいて設計されるべきか明らかにし,高信頼性を達成する制御系の設計法を提案することを目的とした。この制御系の性能の評価基準の一つとして補償器間の負荷分担という概念を考えた.協調動作によって負荷が分散されるような制御系が構成できることが望ましい.その意味で良い指標となることが期待できる.しかし,この指標も故障による劣化の評価基準とはなりえず,必ずしも現実の制御系設計において,様々なトレードオフを表現するには至っていない.一方,制御器の冗長化を用いた信頼性制御の拡張として,一般の分散制御系の設計問題を研究した.分散制御は,多入出力系を多くの1入出力系と見なして制御する方法で,現実のプラントにも多く存在する.そして,制御器間に干渉を持たないため制御器の故障の見積もりが容易で,耐故障性を保証した設計が行ない易いという特徴を持つ.このような耐故障性の高いといわれる分散制御系の,H∞制御理論に基づく設計法を確立することができた.(これらの成果については既に発表済みである.)H∞制御理論の枠組から見直し,新たな耐故障性の条件を導出した.(これらの成果については投稿中である.)