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受動性を保存する離散化法とそれに基づくデジタル非線形制御法の構築

Research Project

Project/Area Number 15760313
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Control engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大石 泰章  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (80272392)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords受動性 / 離散化法 / 1サンプル周期予測 / 区間解析 / ラッピングエフェクト / オフライン計算 / 実時間性 / パラメトリック2次計画問題 / 離散化 / 非線形システム / シンプレクティック法 / ハミルトニアン / 制約つき制御 / 線形システム / デジタル制御 / ロバスト制御 / サンプル周期 / 零次ホールド / 理想サンプラ
Research Abstract

前年度に引き続き,受動性を保存する離散化法において鍵となる1サンプル周期予測の効果的な方法について考察し,以下の2つの結果を得た.
第一に,区間解析を使った1サンプル周期予測の方法を発展させた.すなわち,繰り返し計算のたびに誤差が累積するというラッピングエフェクトの影響を低減するため,1回の繰り返しごとに得られる区間に合わせて座標変換することを試みた.さらにこの方法を連続時間の非線形システムに適用し,一定時間後の状態を厳密に包含する区間を求められることを確認した.この結果は,本研究課題のみならず,制約つき制御への応用も期待できるものである.
第二に,オフライン計算による1サンプル周期予測の方法を開発した.これまでに検討した予測法は,シンプレクティック法にせよ,区間解析にせよ,計算に時間がかかり,実時間性が重視される制御系との整合性が良くない.そこでこの問題を回避するために,制御系を実際に動作させる前にオフラインで計算を行なっておき,制御系を動作させるときには計算の結果のみを使うことを考えた.特に制約つき線形システムの場合,このようなオフライン計算はパラメトリック2次計画問題として定式化できる.本研究ではパラメトリック2次計画問題の解が,集合束に関係した特殊なグラフ構造を持つことを示し,それを利用することで効率的な計算が可能であることを示した.この結果は,ロバスト数値計算の新しい方法論と解釈することもできる.
以上の研究により,受動性を保存する離散化法の基本方針を提示し,デジタル非線形制御に適用する際の困難を明確化するとともに,困難を解決するための方法の基盤を築くことができたものと考える.

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (8 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] 有理式で表される不確かさを持つ制御系の解析・設計法2005

    • Author(s)
      江本健斗, 大石泰章
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集 Vol.41,No.4

      Pages: 314-321

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Randomized and deterministic algorithms for stabilization with fixed order controllers2005

    • Author(s)
      Y.Fujisaki, Y.Oishi, R.Tempo
    • Journal Title

      Proceedings of the 2005 American Control Conference

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A region-dividing approach to robust semidefinite programming and its error bound2005

    • Author(s)
      Y.Oishi
    • Journal Title

      第34回計測自動制御学会制御理論シンポジウム予稿集

      Pages: 317-324

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 確率的時変システムの安定化可能性と安定化法2005

    • Author(s)
      笠井大幹, 大石泰章
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集 Vol.41,No.2

      Pages: 118-125

    • NAID

      10014415835

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Probabilistic model-set identification not assuming plant linearity2004

    • Author(s)
      Y.Oishi, H.Kimura
    • Journal Title

      International Journal of Robust and Nonlinear Control Vol.14,No.11

      Pages: 971-981

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characterizations of fixed order stabilizing controllers2004

    • Author(s)
      Y.Fujisaki, Y.Oishi, R.Tempo
    • Journal Title

      Proceedings of the 43rd IEEE Conference on Decision and Control

      Pages: 5308-5309

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Implementation of a randomized algorithm for solving parameter-dependent linear matrix inequalities2004

    • Author(s)
      Y.Oishi
    • Journal Title

      Proceedings of the 2004 CCA/ISIC/CASCAD

      Pages: 1183-1188

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Guaranteed cost regulator design : probabilistic solution and randomized algorithm2004

    • Author(s)
      Y.Fujisaki, Y.Oishi
    • Journal Title

      Proceedings of the 16th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Oishi, H.Kimura: "Computational complexity of randomized algorithms for solving parameter-dependent linear matrix inequalities"Automatica. Vol.39, No.12. 2149-2156 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Oishi: "Probabilistic design of a robust state-feedback controller based on parameter-dependent Lyapunov functions"Proceedings of the 42nd IEEE Conference on Decision and Control. 1920-1925 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 大石泰章: "ロバスト制御のための確率的アプローチ"第32回計測自動制御学会制御理論シンポジウム予稿集. 13-18 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Oishi: "An ellipsoid randomized algorithm for the use of non-common Lyapunov functions"第3回計測自動制御学会制御部門大会予稿集. 473-476 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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