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Robust control system design of large-scale dynamical systems based on multi-dimensional hierarchical network modeling

Research Project

Project/Area Number 17K06487
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Control engineering/System engineering
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

Chiaki Kojima  富山県立大学, 工学部, 准教授 (00456162)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords階層的ネットワークシステム / 多次元システム / 分散協調制御 / デスクリプタシステム / 受動性 / 消散性 / 河川ネットワーク / 電力ネットワーク / 分散・協調制御 / ロバスト制御 / 有限周波数特性
Outline of Final Research Achievements

In this research project, we proposed a multi-dimensional hierarchical network system as a framework to handle social infrastructure systems such as power networks, transportation networks, and water supply networks in a super-smart society in a unified framework. We obtained some results on its modeling and distributed cooperative control of river networks. We also proposed networked descriptor system as a modeling framework suitable for power networks. Then, we clarified its fundamental properties such as dissipativity and stability, and applied to power networks described by structure-preserving models.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題でのように超スマート社会で考えるような大規模システムを多次元システムと階層的ネットワークシステムとの接点から考察した研究はこれまで存在しない.これらの融合の視点で捉える点に学術的な意義が存在する.また,多次元性や階層性・ネットワーク性を考慮した大規模システムの制御の新しい枠組みを与えており,交通ネットワークや河川ネットワーク,上・下水道ネットワークなど「流れ」を持つシステムの複雑な振る舞いの予測への応用など,社会的にも大きな意義を持つことが期待される.

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2019 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 超スマート社会のPlug & Play制御系設計-ネットワーク構造と消散性の活用2019

    • Author(s)
      小島千昭,滑川徹
    • Journal Title

      計測と制御

      Volume: 58

    • NAID

      130007689376

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissipativity-Based Stability Analysis of Networked Nonlinear Descriptor Systems and Its Application to Power Grids2019

    • Author(s)
      Chiaki Kojima, Yoshihiko Susuki, Shinji Hara
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 29-38

    • DOI

      10.9746/jcmsi.12.29

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Data-Driven Model Reduction of Large-Scale Systems Based on Hierarchical Network Modeling2017

    • Author(s)
      小島千昭
    • Journal Title

      Journal of The Society of Instrument and Control Engineers

      Volume: 56 Issue: 12 Pages: 919-924

    • DOI

      10.11499/sicejl.56.919

    • NAID

      130006250909

    • ISSN
      0453-4662, 1883-8170
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 消散性に基づくネットワーク化デスクリプタシステムの安定性解析と電力系統への応用2021

    • Author(s)
      小島千昭
    • Organizer
      電子情報通信学会2020年7月高信頼性通信研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超スマート社会の実現に向けたシステム制御-多次元階層的ネットワーク性に着目したアプローチ2017

    • Author(s)
      小島千昭
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2017 併設シンポジウム:Society 5.0の実現に向けて-システムズアプローチとシステム制御からの接近-
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 超スマート社会のための多次元階層的ネットワークモデリングと開水路ネットワークの分散・協調制御2017

    • Author(s)
      小島千昭
    • Organizer
      計測自動制御学会 制御部門 都市インフラシステム構築と制御調査研究会 公開講演会 超スマート社会のシステムデザイン
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 開水路ネットワークの階層性に基づくモデリングと分散協調制御2017

    • Author(s)
      小島千昭
    • Organizer
      第60回 自動制御連合講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 超スマート社会の予測・制御に向けた多次元階層的ネットワーク性に基づく大規模システムのモデリング2017

    • Author(s)
      小島千昭
    • Organizer
      第8回 横幹連合コンファレンス
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 富山県立大学 工学部 電子・情報工学科 システム制御研究室

    • URL

      https://www.pu-toyama.ac.jp/IS/SC/index.html

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 研究代表者のホームページ

    • URL

      http://www.pu-toyama.ac.jp/IS/SC/index.html

    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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