2016 Fiscal Year Research-status Report
入出力制約を有するマルチエージェントシステムの分散協調制御に関する基礎的研究
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15K06158
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
鷹羽 浄嗣 立命館大学, 理工学部, 教授 (30236343)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マルチエージェントシステム / 分散協調制御 / 入出力制約 / 不変集合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．入出力制約を有する線形エージェントからなるマルチエージェントシステムの無向グラフ上の同期制御問題について考察した．ここでは，楕円体形の不変集合（以下，不変楕円体とよぶ）に基づいて，入出力制約の下で同期を達成する制御則の解析・設計法を与えた．具体的には，まず，適当な座標変換によって得られる個々のサブシステムに対して，閉ループ系の時間応答軌道が入出力制約を満たすような状態フィードバックゲインと不変楕円体を設計する．この状態フィードバックゲインと不変楕円体から，マルチエージェントシステム全体に対して，入出力制約と同期を同時に達成する相対状態フィードバック制御則と不変集合を構成する方法を与えた．さらに，マルチエージェント系の不変楕円体を凸最適化計算を用いて最大化することにより，広い同期可能領域を確保できることを示した．(この結果は20th IFAC World Congressで発表予定である）
２．上記は，均一なダイナミクスの線形エージェント群に対する結果であった．非均一なダイナミクスをもつ線形エージェントからなるマルチエージェントシステムに対しては，各エージェントのダイナミクスのバラつきをノミナルモデルからの変動とみなす事により，ロバスト同期制御制御の手法を援用して，入出力制約の下で同期を達成する相対状態フィードバック制御則の設計法を導出した．この結果については，発表準備中である．
３．本課題研究の応用の可能性として，フォーメーション制御に関する研究を行った（SICE2016, 第60回システム制御情報学会，第59回自動制御連合講演会で発表）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
不変楕円体に基づく入出力制約付き分散協調制御については，今年度までに目標とする知見は得られつつある．しかしながら，不変楕円体を用いた解析・設計手法は，数値計算上の利便性がある反面，保守性が大きいことが知られている．今年度から，楕円体以外の形状の不変集合（例えば凸多面体）に基づく分散協調制御の検討を始めているが，まだ報告できるような結果は得られていない．その主な理由としては，不変楕円体に基づく手法では，個々のサブシステムに対する不変楕円体からマルチエージェント系全体の不変楕円体を構成したが，不変集合を凸多面体に選んだ場合は制約条件をサブシステム毎に分離するのが容易ではない事にある．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度までの研究成果を更に発展させていく．特に，不変集合を凸多面体とした場合の離散時間線形エージェントからなるマルチエージェントシステムの入出力制約付き分散協調制御問題について研究を深めていく．具体的には，不変楕円体に基づく手法とは異なった観点からマルチエージェントシステムの不変集合(出力許容集合）の構成方法を検討し，それに基づく分散協調(同期)コントローラの設計法を提案する．
さらに，現有設備や前年度にこの科研費で購入した移動ロボットなどを用いて，理論の検証および実問題への応用可能性の検討を行う。
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| Causes of Carryover |
当初参加・研究発表を予定していた国際会議への投稿論文が不採択となったため参加を取り止めた．そのための旅費に相当する額が次年度使用額として残った．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
この次年度使用額は，２０１７年度の国際会議もしくは国内学会への参加・研究発表のための旅費・参加登録費にあてる予定である．
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