論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Fault detection in robust control by using disturbance observer and test signals

  Taichi Yuyama, Ibuki Tsuji, Kana Shikada, Noboru Sebe, Koichi Suyama , 2025年01月

  Proceedings of the 2025 Australian and New Zealand Control Conference , 111 - 116

• Switching L2 gain for evaluating the fluctuations around an output of a specified transfer property

  Koichi Suyama, Noboru Sebe , 2024年06月

  Proceedings of the 22nd European Control Conference , 3299 - 3304

  DOI

• Dependability management of control systems via controller design

  Koichi Suyama, Rinka Miura, Noboru Sebe , 2023年07月

  Proceedings of the 22nd IFAC World Congress , 6047 - 6052

• Support technology for preventive maintenance of control systems based on fail-soft concept

  Koichi Suyama, Noboru Sebe , 2023年07月

  Proceedings of the 22nd IFAC World Congress , 6071 - 6077

• Switching L2 gain for analyzing successive system switches

  Koichi Suyama, Noboru Sebe , 2023年06月

  Proceedings of the 21st European Control Conference , 2239 - 2244

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• 新版　信頼性ハンドブック

  陶山貢市 , 2014年09月

  日科技連出版社 , 第IV部第13章「高信頼性制御設計理論」 , 503-506

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• フェイルソフトに基づく制御システムの緊急時対応技術

  研究期間:  2024年04月  -  2027年03月  代表者:  陶山 貢市

  基盤研究(C)  研究代表者  24K07536 

  これまでの制御システムの緊急時対応技術はフェイルセーフの考え方に基づいているが、自動車の自動運転レベル4のように、今後はフェイルソフトの考え方に基づく緊急時対応技術が必要となる。しかし、その学術的研究がなされていないため、国際規格に文献等の記載が無く、製造物責任や国際規格上、製造者に義務付けられている製品の安全性評価が現状、困難となっている。本研究では、工業製品・生産現場の制御システムの緊急時対応に関して、フェイルソフトの考え方に基づいた稼働状態の移行過程の設計手法を確立する。さらにそれを組み込んだ緊急時対応技術を世界に先駆けて確立して、将来、国際規格に反映させることを目的とする。

• フェイルソフトに基づく制御システムのメンテナンス時の稼働状態の移行過程設計

  研究期間:  2021年04月  -  2025年03月  代表者:  陶山貢市

  基盤研究(C)  研究代表者  21K04118 

  多くの工業製品・生産現場の制御システムでは、通常の稼動状態とメンテナンス環境との間の移行は現場技術者の経験に頼っており、プロセス産業でメンテナンス時に事故が発生しやすい原因となっている。本研究では、維持されている一定の機能によりシステムを安全な方向に誘導するフェイルソフトの考え方に基づいて、稼働状態の移行過程の安全設計手法、及びそれを組み込んだメンテナンス支援技術を確立する。さらに、将来、国際規格に反映させることを視野に入れる。日本の工業製品・プラントにメンテナンスのしやすさという新たな価値を加え、製造物責任や国際規格上、国際競争力を向上させる一助となろう。

• 制御システムの安全なメンテナンスのための支援技術

  研究期間:  2017年04月  -  2021年03月  代表者:  陶山 貢市

  基盤研究(C)  研究代表者  17K06488 

  製造物責任や国際規格上，製造者は製品の適切なメンテナンス手法を使用者に告知する義務を負っている．しかし，国際規格では部品交換などの必須作業が列挙されているだけで，それらの作業を安全に行うための環境に関しては何も記載されていない．通常の稼動状態とその環境との間の移行も現場技術者の経験に頼っていることが多く，特にプロセス産業ではメンテナンス時に事故が発生する原因となっている．本研究では，工業製品・生産現場の制御システムのメンテナンスを安全に行うための環境を作り出す技術を世界に先駆けて確立し，将来，国際規格に反映させることを目的とする．
  これまでの研究業績を有機的に組み合わせることにより，本研究で確立する制御システムのメンテナンス支援技術のプロトタイプはすでに得られており，国際会議20th IFAC World Congress, Toulouse, France, July 10-14, 2017で発表した（IFAC PapersOnLineでも公開されている）．具体的には，サブシステムのメンテナンスのための停止に対してはフォールト・トレランス設計の手法で対応する．サブシステムの安全なメンテナンス環境を実現するには，通常稼働状態との間で稼働状態を移行させる必要があるが，その際には切替L2ゲインを安全性評価・管理のための指標とする．平成29年度は，上記の国際会議における意見交換などをもとに，このプロトタイプについて制御理論上の細部のつめを行った．
  また，本メンテナンス支援技術を具現化するソフトウエアとして，制御システムの稼働状態移行の安全性評価・管理をコンピュータ上で適切かつ効率的に行うためのソフトウエアを開発した．
  さらに，過去にディペンダビリティを評価した3ループのサーボ系を数値例として採用し，様々なシナリオを想定したシミュレーションを行い，本技術の安全性・実用性を検証した．
  本研究で確立する制御システムのメンテナンス支援技術の中核をなすプロトタイプを第一の雑誌論文で発表することができた．それに加えて，稼働状態の移行直後の制御システムの乱れ具合の定量的解析・評価に有効な切替L2ゲインを用いて，制御器のリセットに関する研究成果を得ることができた（第二の雑誌論文）．さらに，この切替L2ゲインそのものの理論的な研究成果は，発生時刻が予測不可能なシステムの切り替わ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，すでに学術雑誌International Journal of Controlへの掲載が決定している（第四の雑誌論文）．
  平成29年度に得られた結果をさらに深化させる．特に本メンテナンス支援技術の実用性を向上させるため，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する予定である．同時に，国際規格への反映を目指す活動として，国際会議やSNSを通じた諸外国の規格関係者への研究成果のアピールも積極的に行っていきたい．

• 国際規格化を目指した制御システムのディペンダビリティ評価・管理技術の確立

  研究期間:  2014年04月  -  2017年03月  代表者:  陶山貢市

  基盤研究(C)  研究代表者  26420410 

  制御システムには様々な構造と機能があり，IEC 規格の定義に沿ったアベイラビリティの汎用性の高い解析は難しい．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る．そして，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解析の枠組みを確立した．アベイラビリティ性能指標値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広く可能になった．

• 国際規格に準拠してレンジ逸脱に対する安全性を制御則で実現する日本発の新技術

  研究期間:  2010年04月  -  2014年03月  代表者:  陶山貢市

  基盤研究(C)  研究代表者  22560440 

  本研究では，制御則のレベルで制御レンジからの逸脱対策という安全機能を考えた．制御レンジからの逸脱は，制御系の不安定化だけでなく，制御デバイス故障直後の過渡応答の乱れによっても生じる可能性がある．そのため，過渡応答の乱れの指標を導入し，故障直後の制御レンジからの逸脱の頻度を定量的に求め，IEC 61508 などの国際規格に準拠した形で制御則の安全性を評価する枠組みを構築した．さらに，その指標を抑制する制御則設計の枠組みを構築した．この日本発の新技術が従来の安全計装を補完できる可能性を提示することができた．

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