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相互作用に伝送遅延を含む結合振動子群に生じる安定化現象の解析とその応用

Research Project

Project/Area Number 14J07041
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Soft computing
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

杉谷 栄規  大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords振動停止現象 / 結合振動子群 / 安定性 / ロバスト制御理論 / 伝送遅延 / 結合振動子 / 非線形 / 遅延結合
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,結合振動子群に発生する安定化現象の工学的応用を見据え,振動子群に所望の現象を発生させる相互作用の解析・設計である.研究員は,数ある安定化現象の中で,振動停止現象に着目し,この現象を発生させるための相互作用の設計をおこなってきた.前年度の研究において未解決の問題は以下の2点である.問題1「振動子間の相互作用に含まれる伝送遅延が,振動子の周期に比べ相対的に長い場合,振動停止現象を誘発できない」,問題2「全振動子間で伝送遅延が等しいという仮定の下でのみ研究をおこなってきた」.実システムでは,振動子間の物理的距離や信号の伝播速度により,伝送遅延が長くなる場合も想定されるため,問題1の解決は必要不可欠である.また,実システムにおいて,全ての振動子間で伝送遅延が等しいという状況は考えにくいため,問題2についても考慮する必要がある.
本年度は,上記に述べた問題1および2の解決を目的とし,研究を遂行した.
問題1の解決にあたっては,時変遅延結合に着目した.本結合方法が複雑なネットワーク構造でも有効であることを解析的に証明し,ロバスト制御理論を駆使することで,伝送遅延の長さに依存しない相互作用の設計手順の提案に成功した.
問題2の解決にあたっては,直積ネットワークに着目した.本ネットワークの性質を利用すれば,ネットワークを細分化して,解析が容易におこなえる.伝送遅延の異なりが,安定性にどのような影響を与えるのかを,数値的に検証した.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dynamics of dc bus networks and their stabilization by decentralized delayed feedback2015

    • Author(s)
      Keiji Konishi, Yoshiki Sugitani, Naoyuki Hara
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 91 Issue: 1 Pages: 012911-012911

    • DOI

      10.1103/physreve.91.012911

    • NAID

      120006719643

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Delay- and topology-independent design for inducing amplitude death on networks with time-varying delay connections2015

    • Author(s)
      Y. Sugitani, K. Konishi, and N. Hara
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 92 Issue: 4 Pages: 042928-042928

    • DOI

      10.1103/physreve.92.042928

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of time-delayed connection parameters for inducing amplitude death in high-dimensional oscillator networks2014

    • Author(s)
      Yoshiki Sugitani, Keiji Konishi, and Naoyuki Hara
    • Journal Title

      Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 043105-043105

    • DOI

      10.1063/1.4896318

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 遅延結合された直積ネットワーク発振器群に生じる振動停止現象の安定性解析2016

    • Author(s)
      杉谷栄規, 小西啓治, 原尚之
    • Organizer
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都府京都市北区上賀茂本山)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Delay-independent design of delay-coupled Bernoulli maps for inducing chaotic synchronization2015

    • Author(s)
      Y. Sugitani, K. Konishi, and N. Hara
    • Organizer
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      City university of Hong Kong, Kowloon Tong, Hong Kong, China
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Overcoming the odd number property of amplitude death in ring networks with dynamic connection2015

    • Author(s)
      Y. Sugitani, K. Konishi, and N. Hara
    • Organizer
      The 4th IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic Systems
    • Place of Presentation
      首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都八王子市南大沢)
    • Year and Date
      2015-08-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大域的およびリング結合された動的結合発振器ネットワークにおける振動停止現象の奇数制約解消2014

    • Author(s)
      杉谷栄規, 小西啓治, 原尚之
    • Organizer
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • Place of Presentation
      燕三条地場産業振興センター
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Overcoming the odd number property of amplitude death by an unstable dynamic connection2014

    • Author(s)
      Yoshiki Sugitani, Keiji Konishi, and Naoyuki Hara
    • Organizer
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      Luzern, Switzerland
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 不安定な動的結合による振動停止現象の奇数制約解消2014

    • Author(s)
      杉谷栄規, 小西啓治, 原尚之
    • Organizer
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • Place of Presentation
      函館市中央図書館
    • Year and Date
      2014-07-21 – 2014-07-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Amplitude death in oscillators network with a fast time-varying network topology2014

    • Author(s)
      Yoshiki Sugitani, Keiji Konishi, and Naoyuki Hara
    • Organizer
      Nonlinear Dynamics of Electronic Systems
    • Place of Presentation
      Albena, Bulgaria
    • Year and Date
      2014-07-04 – 2014-07-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ネットワーク構造が高速で変化する遅延結合発振器群に生じる振動停止現象2014

    • Author(s)
      杉谷栄規, 小西啓治, 原尚之
    • Organizer
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • Place of Presentation
      ビッグハード出雲
    • Year and Date
      2014-05-26 – 2014-05-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 電気システム制御研究グループ

    • URL

      http://www.eis.osakafu-u.ac.jp/~ecs/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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