Probabilistic optimal control of hybrid systems

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18760320
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Control engineering
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: AZUMA Shun-ichi Kyoto University, 大学院情報学研究科, 助教 (40420400)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: 制御理論 / ハイブリッドシステム

Research Abstract

本研究課題では,ハイブリッドシステムの最適制御問題を近似的に解くための確率的アルゴリズムの開発を試みた.その結果,一般的なクラスのシステムに対しては,解の精度を「最適値からの差が○○%以内」といった形で保証することは,確率的手法を用いたとしても困難であることを示した.そして,システムのクラスを,制御入力だけが離散となる「離散値入力型システム」に限定すれば,常に,少ない計算量で近似解が得られること示し,そのための具体的手法も与えた

Research Products

• [Journal Article] 制御のための動的量子化器開発ソフトウェアと実験検証 (2008)
  • Author(s): 東俊一,森田亮介,南裕樹,杉江俊治
  • Journal Title: システム制御情報学会論文誌 Vol. 21, No. 12 Pages: 408-416
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimal Dynamic Quantizers for Discrete-Valued Input Control (2008)
  • Author(s): S. Azumaand T. Sugie
  • Journal Title: Automatica Vol. 44, No. 2 Pages: 396-406
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Controllability Analysis of Biosystems Based on Piecewise Affine Systems Approach, IEEE Transactions on Automatic Control & IEEE Transactions on Circuits and Systems I (2008)
  • Author(s): S. Azuma, E. Yanagisawa, and J. Imura
  • Journal Title: oint Special Issue on Systems Biology January Pages: 139-152
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 離散値入力型制御のための最適動的量子化器の安定性 (2007)
  • Author(s): 東,杉江
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 Vol. 43, No. 12 Pages: 1136-1143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polynomial-time probabilistic observability analysis of sampled-data piecewise affine systems (2007)
  • Author(s): S. Azumaand J. Imura
  • Journal Title: Systems & Control Letters Vol. 56, No. 11-12 Pages: 685-694
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 離散値入力型フィードバック制御における最適動的量子化器 (2007)
  • Author(s): 南裕樹, 東俊一 ,杉江俊治
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 Vol. 43,No. 3 Pages: 227-233
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Stability analysis of quantized feedback systems including optimal dynamic quantizers (2008)
  • Author(s): S. Azuma
  • Organizer: 47th IEEE Conference on Decision and Control
  • Place of Presentation: Cancun
  • Year and Date: 20081200
• [Presentation] Optimal dynamic quantizers for 2D systems with discrete-valued input and its application to generation of binary halftone images (2008)
  • Author(s): Y. Minami
  • Organizer: 17th IFAC World Congress
  • Place of Presentation: Seoul
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] センサネットワーク型フィードバック制御に関する一考察 (2008)
  • Author(s): 佐藤
  • Organizer: 第8回制御部門大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2008-03-05
• [Presentation] 最適動的量子化器による倒立振子の離散値入力型制御 (2008)
  • Author(s): 森田
  • Organizer: 平成19年度計測自動制御学会関西支部若手研究発表会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2008-01-16
• [Presentation] Probabilistic controllability analysis of bio- systems based on piecewise affine systems approach (2007)
  • Author(s): S. Azuma
  • Organizer: システム・情報部門学術講演会 2007
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-28
• [Presentation] Discrete-valued input control of crane systems using optimal dynamic quantizers (2007)
  • Author(s): Y. Minami
  • Organizer: SICE Annual Conference 2007
  • Place of Presentation: Takamatsu
  • Year and Date: 2007-09-19
• [Presentation] An optimal dynamic quantization scheme for control with discrete-valued input (2007)
  • Author(s): S. Azuma
  • Organizer: 2007 American Control Conference
  • Place of Presentation: New York
  • Year and Date: 2007-07-12
• [Presentation] Linear programming based optimal dynamic qu- antizer synthesis for discrete-valued input control (2007)
  • Author(s): S. Azuma
  • Organizer: 第7回制御部門大会
  • Place of Presentation: 調布
  • Year and Date: 2007-03-06
• [Presentation] 離散値入力型制御におけるサンプル値Receding Horizon量子化器 (2006)
  • Author(s): 木村
  • Organizer: 第49回自動制御連合講演会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2006-11-25
• [Presentation] 離散値入力型制御における最適動的量子化器-フィードフォワード制御系の場合- (2006)
  • Author(s): 東
  • Organizer: 第35回制御理論シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2006-09-19
• [Remarks] 2008年度 計測自動制御学会 学会賞 論文賞,受賞論文:東,杉江,離散値入力型制御のための最適動的量子化器の安定性,計測自動制御学会論文集,Vol. 43,No. 12, pp. 1136/1143 (2007)
• [Remarks] 計測自動制御学会 制御部門 第7回制御部門大会賞,受賞論文:S. Azuma and T. Sugie, Linear Programming Based Optimal Dynamic Quantizer Synthesis for Discrete-Valued Input Control, 第7回制御部門大会,64-3-4 (2007)
• [Remarks] 2006年度 計測自動制御学会 学術奨励賞,指導学生 南 裕樹が受賞,受賞論文: 南,東,杉江,離散値入力型制御における最適動的量子化器-フィードバック制御系の場合-,第35回制御理論シンポジウム,pp. 153/158 (2006)
• [Remarks] 研究代表者のWebサイト
  • URL: http://www.robot.kuass.kyoto-u.ac.jp/~sazuma/index_j.html
• [Remarks] 開発したソフトウェア(名称)ODQツールボックス (用途)ハイブリッドシステムのひとつのクラスである離散値入力型システムに対し,従来の制御理論によって設計される制御器とのインターフェースとなる動的量子化器の設計支援 (プラットホーム)MatlabR (開発)森田 亮介,東 俊一,南 裕樹, 杉江 俊治(京都大学) (入手)Webサイトよりダウンロード可能(無料)
  • URL: http://www.robot.kuass.kyoto-u.ac.jp/odq.html