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大規模・複雑動的ネットワークシステムの解析と制御

Research Project

Project/Area Number 11J09451
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Control engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

石崎 孝幸  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords動的システムの低次元化 / 大規模システム / 受動性 / ネットワークシステム / 階層制御系設計
Research Abstract

当該年度における研究では,前年度における動的システムの低次元化手法の一般化として,一般化特異摂動近似に基づく低次元化手法を提案した.ここで,一般化特異摂動近似とは,従来までの状態空間の射影による低次元化を一般化した概念であることが知られている.特に,本手法では,システムの受動性などに代表されるシステムのもつ物理的な性質を保存しながら,任意に与えられた近似精度を満たす低次元モデルを系統的に設計することが可能である.本研究成果は理論的な側面だけでなく,応用的な側面からもその発展性が期待される.
さらに,この一般化特異摂動近似に基づく低次元化手法を,システムのネットワーク構造を保存する場合へと拡張することにより,受動的な分散制御系に対する制御器の低次元化問題に対して,有効な解を与えた.一般に,このような分散的な制御器に対して,所望の誤差精度を満たす低次元化近似を系統的に行うことは,非常に難しいことが知られている.一方で,本研究では,ネットワーク化されたシステム全体の受動性を保存することを切り口として,この問題への有効なアプローチを示したという点で,高い新規性をもつ.
これらの研究成果により,制御器との相互作用構造を含む,対象とするシステムが有する物理的な構造を適切に保存した低次元モデルが得られるため,ネットワーク化された動的システムに対する統一的な解析および制御に役立つ基礎的な理論として,その応用可能性の高さが期待される.

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] クラスタ可制御性に基づく動的ネットワークの低次元化2012

    • Author(s)
      石崎孝幸, 加嶋健司, 井村順一, 合原一幸
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: 48-10 Pages: 589-598

    • NAID

      10031117737

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Unified Framework of Structure-Preserving Model Reduction Based on Generalized Singular Perturbation2013

    • Author(s)
      Takayuki Ishizaki, Henrik Sandberg, Karl Herik Johansson, Kenji Kashima, Jun-ichi Imura and Kazuyuki Aihara
    • Organizer
      第13回計測自動制御学会制御部門大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2013-03-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Clustering-based H2-State Aggregation of Positive Networks and Its Application to Reduction of Chemical Master Equation2012

    • Author(s)
      Takayuki Ishizaki, Kenji Kashima, Antoine Girard, Jun-ichi Imura, Luonan Chen, Kazuyuki Aihara
    • Organizer
      51st IEEE Conference on Decision and Control
    • Place of Presentation
      Maui
    • Year and Date
      2012-12-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Model Reduction of Multi-Input Dynamical Networks based on Clusterwise Controllability2012

    • Author(s)
      Takayuki Ishizaki, Kenji Kashima, Jun-ichi Imura, Kazuyuki Aihara
    • Organizer
      2012 American Control Conference
    • Place of Presentation
      Montreal
    • Year and Date
      2012-06-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] クラスタ化に基づくpositiveネットワークのH2-状態集約化と化学マスター方程式の低次元化への応用2012

    • Author(s)
      石崎孝幸, チョン・ドンハ, 加嶋健司, Antoine Girard, 井村順一, 合原一幸
    • Organizer
      第12回計測自動制御学会制御部門大会
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2012-03-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Hierarchical Decentralized Observer Design for Linearly Coupled Network Systems2011

    • Author(s)
      T.Ishizaki, Y.Sakai, K.Kashima, J.Imura
    • Organizer
      50th IEEE Conference on Decision and Control
    • Place of Presentation
      Orlando
    • Year and Date
      2011-12-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Model Order Reduction for MIMO Linear Dynamical Networks via Reaction-Diffusion Transformation2011

    • Author(s)
      T.Ishizaki, K.Kashima, J.Imura, K.Aihara
    • Organizer
      2011 American Control Conference
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      2011-06-01
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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