A New Nonlinear Control Theory Considering Affine Constraints

• Project/Area Number: 18760321
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Control engineering
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: KAI Tatsuya Osaka University, 大学院工学研究科, 助教 (60419471)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,530,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2008: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 非線形制御理論 / 非ホロノミックシステム / アファイン拘束 / 制御工学 / 非線形システム / 非ホロノミック / 離散時間力学 / 宇宙ロボット / アフアイン拘束

Research Abstract

本研究課題では、これまでほとんど考慮されたことが無い「アファイン拘束」を受ける物理システムに対して、モデリング手法の確立、ならび非線形制御理論を用いた解析・設計を目的とした。その結果、今まで研究の行われていた「線形拘束」の結果を包含し、さらにそれを超えるような新しい結果・知見を導くことが出来た。この結果により、非ホロノミックシステム研究の新しい一分野が確立され、また非線形制御理論の分野において新たな問題提起が行えたといえる。

Research Products

• [Journal Article] アファイン拘束を受ける非ホロノミックハミルトニアンシステムのモデリングと受動性解析 (2009)
  • Author(s): 甲斐健也
  • Journal Title: システム制御情報学会論文集 42巻(掲載決定)
  • NAID: 10026193930
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 初期角運動量を持つ2剛体宇宙ロボットに対する3次元姿勢準最適制御 (2009)
  • Author(s): 甲斐健也, 環一穂
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 (掲載決定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アファイン拘束を受ける非ホロノミック運動学システム (2007)
  • Author(s): 甲斐健也
  • Journal Title: システム・制御・情報 51巻
  • NAID: 110006272968
• [Journal Article] アフアイン拘束を受ける非ホロノミック運動学システム (2007)
  • Author(s): 甲斐 健也
  • Journal Title: システム・制御・情報 51-5 Pages: 197-202
• [Journal Article] アイ・サイ問答教室, 線形拘束からアファイン拘束へ - 非ホロノミックシステム制御の新展開 (2006)
  • Author(s): 甲斐健也
  • Journal Title: システム・制御・情報 50巻
• [Journal Article] 線形拘束からアファイン拘束へ-非ホロノミック制御の新展開 (2006)
  • Author(s): 甲斐 健也
  • Journal Title: システム・制御・情報 50-11 Pages: 436-437
• [Journal Article] Affine Constraints in Nonlinear Control Theory (2006)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Journal Title: Proc. of the 3rd Workshop on LHMNLC 2006 3 Pages: 251-256
• [Journal Article] Control of a Coin on a Rotating Table based on Its Equilibria Set (2006)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Journal Title: Proc. of SICE-ICCAS 2006 Pages: 2372-2377
• [Journal Article] Extended Chained Forms and Their Applications to Nonholonomic Kinematic Systems with Affine Constraints : Control of a Coin on a Rotating Table (2006)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Journal Title: Proc. of 45th IEEE CDC 45 Pages: 6104-61408
• [Journal Article] アファイン拘束を受ける非ホロノミックハミルトニアンシステム (2006)
  • Author(s): 甲斐 健也
  • Journal Title: 第35回制御理論シンポジウム資料 35 Pages: 11-16
• [Journal Article] 離散時間力学モデリングされた倒立振子の制御について (2006)
  • Author(s): 甲斐 健也, 山本 洋平
  • Journal Title: 第7回制御部門大会資料 7(in press)
• [Presentation] 2次元非線形システムに対するリミットサイクル制御と平面型宇宙ロボットへの応用 (2009)
  • Author(s): 甲斐健也
  • Organizer: 計測自動制御学会 第9回制御部門大会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 離散時間力学に基づく台車型倒立振子の安定化制御と実機実験用 (2009)
  • Author(s): 甲斐健也, 新谷勇志
  • Organizer: 計測自動制御学会 第9回制御部門大会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 離散時間力学に基づく台車型倒立振子の安定化制御と実機実験 (2009)
  • Author(s): 甲斐健也,新谷勇志
  • Organizer: 計測自動制御学会第9回制御部門大会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 2次元非線形システムに対するリミットサイクル制御と平面型宇宙ロボットへの応用 (2009)
  • Author(s): 甲斐健也
  • Organizer: 計測自動制御学会第9回制御部門大会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 初期角運動量を持つ2剛体宇宙ロボットに対する3次元姿勢準最適制御 (2008)
  • Author(s): 甲斐健也, 環一穂
  • Organizer: 、計測自動制御学会 第37回制御理論シンポジウム
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2008-09-18
• [Presentation] Controller Design for 2-Dimensional Nonlinear Control Systems Generating Limit Cycles and Its Application to Spacerobots (2008)
  • Author(s): Tatsuya Kai, Ryo Masuda
  • Organizer: International Symposium of Nonlinear Theory and Its Application 2008
  • Place of Presentation: Hungary
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] Solvability Analysis and Stabilization of the Cart-Pendulum Modeled by Discrete Mechanics with Friction (2008)
  • Author(s): Tatsuya Kai, Kensuke Bito
  • Organizer: International Symposium of Nonlinear Theory and Its Application 2008
  • Place of Presentation: Hungary
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] Solvability Analysis and Stabilization of the Cart-Pendulum Modeled by Discrete Mechanics with Friction (2008)
  • Author(s): Tatsuya Kai, Kensuke Bito
  • Organizer: Budapest, Hungary
  • Place of Presentation: NOLTA 2008
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] Controller Design for 2-Dimensional Nonlinear Control Systems Generating Limit Cycles and Its Application to Spacerobots (2008)
  • Author(s): Tatsuya Kai, Ryo Masuda
  • Organizer: NOLTA 2008
  • Place of Presentation: Budapest, Hungary
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] 初期角運動量を持つ2剛体宇宙ロボットに対する3次元姿勢準最適制御 (2008)
  • Author(s): 甲斐健也,環一穂
  • Organizer: 計測自動制御学会第37回制御理論シンポジウム
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] 摩擦を考慮した場合の離散時間力学モデリングされた台車型倒立振子の解析と制御 (2008)
  • Author(s): 甲斐健也, 尾藤健介
  • Organizer: 第52回システム情報制御学会研究発表講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-05-17
• [Presentation] Generalized Canonical Transformations and Passivity-based Control for Nonholonomic Hamiltonian Systems with Affine Constraints (2007)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Organizer: 46th IEEE CDC
  • Place of Presentation: USA, New Orleans
  • Year and Date: 2007-12-14
• [Presentation] Generalized Canonical Transformations and Passivity-based Control for Nonholonomic Hamiltonian Systems with Affine Constraints : Control of a Coin on a Rotating Table (2007)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Organizer: 46th IEEE Conference on Decision and Control
  • Place of Presentation: U.S.A
  • Year and Date: 2007-12-13
• [Presentation] On Analysis and Control of the Cart-Pendulum System Modeled by Discrete Mechanics (2007)
  • Author(s): Tatsuya Kai, Yohei Yamamoto
  • Organizer: International Symposium of Nonlinear Theory and Its Application 2007
  • Place of Presentation: Canada
  • Year and Date: 2007-09-19
• [Presentation] On Analysis and Control of the Cart-Pendulum System Modeled by Discrete Mechanics (2007)
  • Author(s): Tatsuya Kai, Yohei Yamamoto
  • Organizer: NOLTA 2007
  • Place of Presentation: Canada, Vancouver
  • Year and Date: 2007-09-19
• [Presentation] アファイン拘束を受ける非ホロノミックハミルトニアンシステムに対する一般化正準変換と受動性に基づく制御 (2007)
  • Author(s): 甲斐健也, 池野直也
  • Organizer: 計測自動制御学会 第36回制御理論シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] アフアイン拘束を受ける非ホロノミックハミルトニアンシステムに対する一般化正準変換と受動性に基づく制御 (2007)
  • Author(s): 甲斐 健也
  • Organizer: 計測自動制御学会第36回制御理論シンポジウム
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] アファイン拘束を受ける非ホロノミッアファイン拘束を受ける非ホロノミック運動学システムに対する新しい解析法 (2007)
  • Author(s): 甲斐健也
  • Organizer: 日本機械学会 第10回「運動と振動の制御」シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-08-11
• [Presentation] アフアイン拘束を受ける非ホロノミック運動学システムに対する新しい解析法 (2007)
  • Author(s): 甲斐 健也
  • Organizer: 日本機械学会第10回「運動と振動の制御」シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-08-11
• [Presentation] Derivation and Analysis of Nonholonomic Hamiltonian Systems with Affine Constraints (2007)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Organizer: European Control Conference 2007
  • Place of Presentation: Greece
  • Year and Date: 2007-07-05
• [Presentation] Derivation and Analysis of Nonholonomic Hamiltonian Systems with Affine Constraints (2007)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Organizer: ECC 2007
  • Place of Presentation: Greece, Kos
  • Year and Date: 2007-07-05
• [Presentation] 量子スピン1/2システムに対する非線形H∞制御 (2007)
  • Author(s): 環一穂, 甲斐健也
  • Organizer: 第51回システム情報制御学会研究発表講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-05-17
• [Presentation] 量子スピン1/2システムに対する非線形Hoo制御 (2007)
  • Author(s): 環 一穂, 甲斐 健也
  • Organizer: 第51回システム情報制御学会研究発表講演会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2007-05-17
• [Presentation] 離散時間力学モデリングされた倒立振子の制御について (2007)
  • Author(s): 甲斐健也, 山本洋平
  • Organizer: 計測自動制御学会 第7回制御部門大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-03-06
• [Presentation] Extended Chained Forms and Their Applications to Nonholonomic Kinematic Systems with Affine Constraints : Control of a Coin on a Rotating Table (2006)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Organizer: 45th IEEE Conference on Decision and Control
  • Place of Presentation: U.S.A
  • Year and Date: 2006-12-14
• [Presentation] Control of a Coin on a Rotating Table based on Its Equilibria Set (2006)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Organizer: SICE-ICCAS International Joint Conference 2006
  • Place of Presentation: Korea
  • Year and Date: 2006-10-19
• [Presentation] アファイン拘束を受ける非ホロノミックハミルトニアンシステム (2006)
  • Author(s): 甲斐健也, 池野直也
  • Organizer: 計測自動制御学会 第35回制御理論シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2006-09-19
• [Presentation] Affine Constraints in Nonlinear Control Theory (2006)
  • Author(s): Tatsuya Kai
  • Organizer: 3rd Workshop on Lagrangian and Hamiltonian Methods for Nonlinear Control
  • Place of Presentation: Nagoya
  • Year and Date: 2006-06-21
• [Remarks]
  • URL: http://www-watt.mech.eng.osaka-u.ac.jp/~kai/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www-watt.mech.eng.osaka-u.ac.jp/~kai/
• [Remarks]
  • URL: http://www-watt.mech.eng.osaka-u.ac.jp/~kai/