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2018 Fiscal Year Research-status Report

不均一な相互作用を持つネットワークシステムに生じる安定化現象の解析・設計

Research Project

Project/Area Number 17K12748
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

杉谷 栄規  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (40780474)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords制御工学 / 振動停止現象 / 発振器ネットワーク
Outline of Annual Research Achievements

主な実績は,以下の3つである.それぞれの内容の一部は,国際会議論文として発表している.
(1)複数サブネットワークから構成される直積グラフの解析・設計:2017年度,3個のサブネットワークを直積に結合したグラフにおいて,振動停止現象の解析をおこない,振動停止を誘発するパラメータの設計方法を提案した.ここで,サブネットワークの個数は遅延の数(不均一性の数)と同じである.2018年度は,サブネットワークの個数を増やし,さらに解析を進め,サブネットワークの個数が12個までであれば,昨年度導出した設計方法が利用できることを理論的に証明した.
(2)非対称リングネットワークの解析:2017年度までは,ネットワークの各ノードに2次元発振器を使用していた.2018年度は,発振器の次元を上げ,高次元の発振器で解析をおこなった.その結果,発振器の次元に関係なく,ある条件を満たす非対称遅延ネットワークの安定性が,全ての遅延が等しいネットワークの安定性と等しくなることを発見した.
(3)同時ブロック対角を用いた不均一ネットワークの解析:これまでの研究では,ネットワークの構造を限定していた.例えば,上記(1)では,直積グラフ,上記(2)では,リンググラフ.不均一性を持ったより一般的なネットワークでの解析のために,同時ブロック対角化を起用した.結果として,対称性を持つグラフであれば,対角化により,低次元のシステムの解析に帰着できることを発見した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画調書に記載した研究予定①「直積グラフを用いた解析」,②「伝達関数表現を利用した解析」,③「ロバスト制御理論による設計」の内,①,②までは,予定通り研究が進んでいる.また,③に関しても,解決する見通しが見えているため,現在までの進捗状況は,概ね順調である.

Strategy for Future Research Activity

研究予定で挙げていた③「ロバスト制御理論による設計」を完遂させ,これまでの内容を学術論文にまとめる.
また,不均一なネットワークにおける同期現象の解析を得意とするノースウェスタン大学のA. Motter先生と共同で研究する機会を得たため,今後,上記大学チームからのコメントも取り入れつつ,研究を進めていきたい.

Causes of Carryover

回路実験消耗品が少なかったため,残額が生じた.
次年度においては,この残額を実験品の補充に計上していく予定である.

  • Research Products

    (6 results)

All 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Northwestern University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Northwestern University
  • [Journal Article] Delay-Independent Design for Synchronization in Delayed-Coupled One-Dimensional Map Networks2018

    • Author(s)
      Sugitani Yoshiki and Konishi Keiji
    • Journal Title

      IEICE Trans. Fundamentals,

      Volume: E101 Pages: 1708-1712

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Suppression of oscillation in delay-coupled oscillator networks with slow switching topology2018

    • Author(s)
      Tetsu Iwamoto, Yoshiki Sugitani, Shinnosuke Masamura, Keiji Konishi and Naoyuki Hara
    • Organizer
      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stability analysis of amplitude death on Cartesian product of multiple delayed-coupled Stuart-Landau oscillator networks2018

    • Author(s)
      Takahiro Kikuchi and Yoshiki Sugitani
    • Organizer
      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stability analysis of amplitude death in ring coupled Stuart-Landau oscillators with heterogeneous connection delays2018

    • Author(s)
      Yuki Okigawa and Yoshiki Sugitani
    • Organizer
      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A suitable connection delay in shortcut paths enhances the stability of amplitude death in ring of delay-coupled oscillators2018

    • Author(s)
      Yoshiki Sugitani
    • Organizer
      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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