Research on identification of nonlinear systems using prior knowledge and subspace identification methods

• Project/Area Number: 22560446
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Control engineering
• Research Institution: Hiroshima University (2011-2012); Kyoto University (2010)
• Principal Investigator: TANAKA Hideyuki 広島大学, 大学院・教育学研究科, 准教授 (90303883)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2011: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2010: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 制御理論 / システム同定 / グレーボックス同定 / 部分空間同定法 / LPV (Linear Parameter Varying)モデル / Twin Rotor MIMO System / 回転型振子 / モデル集合同定 / 閉ループ同定 / 異常値検出 / 確率実現 / スペクトル密度関数

Research Abstract

In this research, nonlinear systems identification is investigated by using subspace identification methods with prior knowledge on the first principles. Identification algorithms for LPV (Linear Parameter Varying) systems are developed by means of grey-box modeling, where parameters are computed from the estimated states. It is also shown by experiments that obtained grey-box models are dependent on white-box models.

Research Products

• [Journal Article] System identification in H∞ for multiple sets of data (2012)
  • Author(s): H. Tanaka
  • Journal Title: 電気学会論文誌 C(電子・情報・システム部門誌) Volume: Vol. 132, No. 6 Pages: 926-931
  • NAID: 10030606509
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] システム同定に基づくモデリング (2012)
  • Author(s): 田中,奥
  • Journal Title: 「初学者のための図解でわかる制御工学I」特集号 (基礎編),システム/制御/情報 Volume: Vol. 56, No. 4 Pages: 170-175
• [Journal Article] System Identification in <i>H</i>^&infin; for Multiple Sets of Data (2012)
  • Author(s): Hideyuki Tanaka
  • Journal Title: IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems Volume: 132 Issue: 6 Pages: 926-931
  • DOI: 10.1541/ieejeiss.132.926
  • NAID: 10030606509
  • ISSN: 0385-4221, 1348-8155
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] システム同定に基づくモデリング「初学者のための図解でわかる制御工学I」特集号 (基礎編) (2012)
  • Author(s): 田中 秀幸
  • Journal Title: システム/制御/情報 Volume: 56(4) Pages: 170-175
• [Journal Article] System identification in H∞ for multiple sets of data (2012)
  • Author(s): Hideyuki Tanaka
  • Journal Title: 電気学会論文誌 Volume: (採録決定)
  • NAID: 10030606509
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Grey-box Modeling of Rotary Type Pendulum System with Position-Variable Load (2012)
  • Author(s): Xin Tan, Hideyuki Tanaka, Yoshito Ohta
  • Journal Title: SYSID 2012, The 16th IFAC Symposium on System Identification Volume: (採録決定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 第一原理モデルと同定モデルの状態に基づくツインロータ MIMOシステムのモデリング (2011)
  • Author(s): 田中,太田,沖村
  • Journal Title: 計測自動制御学会 Volume: 47巻,6号 Pages: 253-261
  • NAID: 10029250825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 結合入出力法と確率実現を用いた閉ループ同定の解析 (2011)
  • Author(s): 田中,大村
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 Volume: 第47巻 第1号 Pages: 61-69
  • NAID: 10027787612
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 第一原理モデルと同定モデルの状態に基づくツインロータMIMOシステムのモデリング (2011)
  • Author(s): 田中秀幸, 太田快人, 沖村祐亮
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 Volume: 47(6) Pages: 253-261
  • NAID: 10029250825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A local approach to LPV-identification of a Twin Rotor MIMO system (2011)
  • Author(s): Hideyuki Tanaka, Yoshito Ohta, Yusuke Okimura
  • Journal Title: Preprints of the 18^<th> IFAC World Congress, Milano (Italy) August 28-September 2, 2011 Pages: 7749-7754
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 結合入出力法と確率実現を用いた閉ループ同定の解析 (2011)
  • Author(s): 田中秀幸, 大村宗右
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 Volume: 第47券第1号 Pages: 61-69
  • NAID: 10027787612
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Local Approach to LPV-Identification of a Twin Rotor MIMO System (to be published) (2011)
  • Author(s): H.Tanaka, Y.Ohta, Y.Okimura
  • Journal Title: Preprints of the 18^<th> World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC 2011)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spectral density function under observation outliers (2010)
  • Author(s): H.Tanaka, J.ALMutawa, Y.Ohta
  • Journal Title: Procs.of the 19th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS 2010) Pages: 1366-1370
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 回転型振子系に対するグレーボックスモデル (2012)
  • Author(s): 田中,太田
  • Organizer: 第55回自動制御連合講演会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2012-11-17
• [Presentation] Grey-box modeling of rotary type pendulum system with position-variable load (2012)
  • Author(s): X. Tan, H. Tanaka, and Y. Ohta
  • Organizer: The IFAC Symposium on System Identification (SYSID 2012)
  • Place of Presentation: Brussels (Belgium)
  • Year and Date: 2012-07-12
• [Presentation] Grey-box Modeling of Rotary Type Pendulum System with variable load (2012)
  • Author(s): H. Tanaka, X. Tan, and Y. Ohta
  • Organizer: Seminar invited by Prof.
  • Place of Presentation: Sueo Sugimoto at Ritsumeikan University
  • Year and Date: 2012-06-26
• [Presentation] Grey-box modeling of Parameter-Dependent LTI systems (2012)
  • Author(s): X. Tan, H. Tanaka, and Y. Ohta
  • Organizer: 第12回計測自動制御学会 制御部門大会
  • Place of Presentation: 奈良文化会館
  • Year and Date: 2012-03-15
• [Presentation] Grey-box Modeling of Parameter-Dependent LTI Systems (2012)
  • Author(s): Xin Tan, Hideyuki Tanaka, Yoshito Ohta
  • Organizer: 第12回計測自動制御学会制御部門大会
  • Place of Presentation: 奈良県文化会館
  • Year and Date: 2012-03-15
• [Presentation] 回転型振子系に対するグレーボックスモデル (査読無) (2012)
  • Author(s): 田中 秀幸
  • Organizer: 第55回自動制御連合講演会
  • Place of Presentation: 京都大学
• [Presentation] Grey-box modeling of rotary type pendulum system with position-variable load (査読有) (2012)
  • Author(s): H. Tanaka
  • Organizer: Preprints of the 16th IFAC Symposium on System Identification, The International Federation of Automatic Control
  • Place of Presentation: Brussels, Belgium
• [Presentation] Grey-box modeling of rotary type pendulum system with variable load (査読無) (2012)
  • Author(s): H. Tanaka
  • Organizer: Private seminar invited by Prof. Sueo Sugimoto at Ritsumeikan University
  • Place of Presentation: 立命館大学草津キャンパス
  • Invited
• [Presentation] A local approach to LPV-identification of Twin Rotor MIMO system (2011)
  • Author(s): H. Tanaka, Y. Ohta, and Y. Okimura
  • Organizer: A local approach to LPV-identification of Twin Rotor MIMO system
  • Place of Presentation: Milano (Italy)
  • Year and Date: 2011-08-31
• [Presentation] LPV identification of a Twin Rotor MIMO system via grey-box modeling (2011)
  • Author(s): H. Tanaka, Y. Ohta, and Y. Okimura
  • Organizer: Private seminar invited by Prof
  • Place of Presentation: Giorgio Picci at Padova University (Italy)
  • Year and Date: 2011-08-26
• [Presentation] LPV identification of a Twin Rotor MIMO system via grey-box modeling (2011)
  • Author(s): Hideyuki Tanaka, Yoshito Ohta, Yusuke Okimura
  • Organizer: Private seminar invited by Prof.Giorgio Picci in 2011
  • Place of Presentation: Padova大学(イタリア)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-08-26
• [Presentation] Grey-box modeling of rotary type pendulum system with variable load (2011)
  • Author(s): X. Tan, H. Tanaka, and Y. Ohta
  • Organizer: 計測自動制御学会 制御部門主催 第11回 制御部門大会
  • Place of Presentation: 琉球大学 千原キャンパス
  • Year and Date: 2011-03-16
• [Presentation] 計測・制御・システム工学部会 制御フォーラム「高品質・安定生産・環境調和を達成する先端的プロセス制御」 (2010)
  • Author(s): 田中
  • Organizer: 第1回公開フォーラム「実データに基づくシステム同定の最先端」 (神戸製鋼所 大阪支社)
  • Place of Presentation: 神戸製鋼所 大阪支社
  • Year and Date: 2010-11-29
• [Presentation] 局所アプローチによるツインロータシステムのLPVモデリング (2010)
  • Author(s): 田中秀幸
  • Organizer: 日本鉄鋼協会, 計測・制御・システム工学部会 制御フォーラム「高品質・安定生産・環境調和を達成する先端的プロセス制御」 第1回公開フォーラム「実データに基づくシステム同定の最先端」
  • Place of Presentation: 神戸製鋼所 大阪支社(招待講演)
  • Year and Date: 2010-11-29
• [Presentation] Spectral density function under observation outliers (2010)
  • Author(s): H. Tanaka, J. ALMutawa and Y. Ohta
  • Organizer: Procs. of the 19th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS 2010)
  • Place of Presentation: Budapest (Hungary)
  • Year and Date: 2010-07-08
• [Presentation] システム同定の基礎 SICEセミナー「制御のためのシステム同定」主催・企画 (2010)
  • Author(s): 足立,田中
  • Organizer: 計測自動制御学会
  • Place of Presentation: 制御部門常翔学園 大阪センター
  • Year and Date: 2010-05-26
• [Presentation] システム同定の基礎 (2010)
  • Author(s): 足立, 田中
  • Organizer: SICEセミナー「制御のためのシステム同定」主催・企画:計測自動制御学会 制御部門
  • Place of Presentation: 常翔学園 大阪センター(招待講演)
  • Year and Date: 2010-05-26
• [Book] 数理工学事典 (2011)
  • Author(s): [監修]茨木・片山・藤重,[編集]太田・酒井・高橋・永持・福島
  • Publisher: 朝倉書店
• [Book] 数理工学事典III-9システム同定とモデル低次元化([監修]茨木・片山・藤重,[編集]太田・酒井・高橋・永持・福島) (2011)
  • Author(s): 田中秀幸(一部分)
  • Publisher: 朝倉書店