2015 Fiscal Year Research-status Report
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26420415
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
西田 豪 東京工業大学, 情報理工学研究科, 産学官連携研究員 (80435669)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 登 南山大学, 理工学部, 教授 (00283416)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 非線形制御 / ロバスト制御 / 出力フィードバック制御 / 分布定数系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，「非線形H∞出力フィードバック制御理論」の実用化を目的としている．非線形H∞制御とは，外乱や制御モデルに含まれない変動要素を影響を考慮して設計される制御手法である．非線形H∞制御器の設計には，Hamilton-Jacobi-Isaac方程式を解く必要があるが，従来この方程式を解くことは困難とされていた．しかし，これを数値的に厳密に解く方法「安定多様体法」が，我々の研究成果により明らかになってきた．一方で，出力フィードバック制御とは，システムの状態全てが観測できない場合に，センサーなどの計測結果だけから，全状態を推定し，システム全体の安定性を確保する方法である．この2つの手法を統合した，非線形H∞出力フィードバック制御は，理論的に十分に解明されていない点が存在する．
本年度の研究では，安定多様体法の拡張，および，エネルギーに基づくシステム表現に関する理論的考察を行った．具体的には，第1の結果として，安定多様法を，非線形H∞制御問題，および，不等式拘束を含む最適制御問題に適用可能とする手法を提案した．第2の結果として，出力フィードバック制御問題の解法への補助的な結果として，システム領域内のエネルギー変化を境界だけから制御・検出する方法，物理系のエネルギーを表すHamiltonianの不変性から導かれるスケーリング対称性を利用した，連続体の数値計算における粗視化に関する結果を得た．以上の結果は，非線形H∞出力フィードバック制御問題を，安定多様体法を用いた解法を得るための準備として重要な意味を持っている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の当初の目的を達成するための準備段階に得られた補助的な結果が，当初予想していなかった新しい研究の方向性を示す結果となった．
ただし，当初の目的である，非線形H∞出力フィードバック制御理論の解明に関しては，最終的な結果を得ていない為，進捗の評価を(2)とした，
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の課題として，当初の目的である，非線形H∞出力フィードバック制御理論の解明について引き続き取り組み，また，本年度の研究成果として得られた，数値計算に関する新しい方向性の有効活用に関しても，適宜考察をすすめる．
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| Causes of Carryover |
今回生じた次年度使用額は，研究分担者への分担金において，旅費および物品費として計画されたものであった．しかし，該当年度における研究分担者の都合により出張の日程が，当初の予定より短くなったことと，また，購入を予定していたソフトウェアの納期を考慮して，次年度に購入するように計画を変更したため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
予定していたソフトウェアの購入は，次年度内に計画通りに購入を行う．また，旅費に関しては，新たな出張に使用する．
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