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自律ロボット制御用ファジィ型非線形システムの構築及びそのリアプノフ関数構成

研究課題

研究課題/領域番号 08650504
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測・制御工学
研究機関琉球大学

研究代表者

宮城 隼夫  琉球大学, 工学部, 教授 (40112445)

研究分担者 山田 孝治  琉球大学, 工学部, 講師 (90274886)
山下 勝己  琉球大学, 工学部, 教授 (60158152)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード自律ロボット / ファジィ制御 / ロバスト摂動法 / ファジィ関係式 / GA / リアプノフ関数 / ファジィ推論 / 競合共進化 / ル-リエ形リアプノフ関数 / ファジイ推論 / 競合共進化モデル / 意思決定 / 残留ファジィ測度 / ファジィ型非線形システム / クラシファイアシステム
研究概要

本研究によって得られた知見および成果は以下のとおりである。
1.非線形フィードバックシステムの非線形要素を摂動とみなし、2次形式およびル-リエ形リアプノフ関数を基盤としたロバスト摂動法によって安定パターンの類別を行った。その結果、非線形性にはシステムが安定になるためのある種のパターンが存在することがわかった。すなわち、ロボットシステムが安定性を維持するには、入出力制御特性がロバスト安定パターン内にあればよいという知見を得た。
2.ファジィ推論機構を構築する手法に、ファジィ関係式を解き、入出力関係を定式化する方法がある。本研究では、このファジィ関係を知能ロボット制御に役立てるという観点から、Sup・min合成、Inf・max合成関係式の効率的な解法アルゴリズムを提案した。
3.自律ロボットを環境に即して進化させ、効率よく適切に行動させる枠組みを構築することは極めて重要である。本研究では、GA(遺伝的アルゴリズム)による学習に加え、競合共進化モデルによる学習について検討した。その結果、互いに競争するような状況においては、共進化モデルが最適解を得やすいことがわかった。
4.自律ロボットをファジィ制御する際、推論機構を含むシステムの安定性について検討する必要がある。すなわち、ファジィ入出力系から構成される非線形性を含むシステムの安定性を解析しなければならない。本研究では、これをル-リエ形リアプノフ関数を用いて行った。その結果、これまで提案されてきたファジィ推論機構の安定判別を行うことができた。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Stability Analysis of Nonlinear Feedback Systems through the Non-Lure Type Lyapunou Function" International Journal of Problems of Nonlinear Analysis in Engineering Systems. 1-3. 11-20 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮城 雅夫: "ロバスト摂動法による非線形フィードバックシステムのパターン類別" 日本機械学会論文集(C編). 62-598. 73-77 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Pattern Classification for the Stability of Unknown Nonlinear-Feedback Systems" Proceedings of International Symposium on Modelling,Analysis and Simulation(Lille-France). 1. 71-74 (1996)

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  • [文献書誌] Naoyuki Taira: "A Method of Constructing Pairwise Comparison Matrix in Decision Making" Proceedings of IEEE International Conference on Systems,Man and Cybernetics(Beijing-china). 4. 2511-2516 (1996)

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  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Solution of Fuzzy Relation Equations Using the Rule of Exclusion" Proceeding of IEEE International Conference on Systems,Man and Cybenetics(Beijing-China). 4. 2517-2521 (1996)

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  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Robust Stability of Nonlinear Feedback Systems with Parameter Deviations and Perturbed Nonlinearities" Trans.of the ASME(Journal of Dynamic systems,Measurement and Control). 119. 133-135 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Stability Analysis of Fuzzy-Type Nonlinear Systems Using the Method of Lyapunov" Proceedings of ITC-CSCC'97(Okinawa,Japan). 1. 499-502 (1997)

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  • [文献書誌] Kisho Uehara: "Study on Methods for Deciding Behavior of Mobile Robot" Nonlinear Analysis,Theory,Methods and Applications(Elsevier Science Ltd). 30-5. 2981-2988 (1997)

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  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Algorithm for Solution of Fuzzy Relation Equations" Proceedings of IEEE International Conference on Systems,Man and Cybernetics(Orland,Florida). 4. 4005-4009 (1997)

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  • [文献書誌] 宮城 隼夫: "除外のルールを用いたファジィ関係式の解法" 日本ファジィ学会誌. 10-1. 168-174 (1998)

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  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Stable Pattern Classification of Unknown Nonlinear-Feedback Systems" International Journal of Systems Analysis Mndelling Simulation. (印刷中). (1998)

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  • [文献書誌] Yiping Fan: "Multi-Objective Decision-Making Based on the Fuzzy Relation Equations" Proceeding of CESA'98(Hammermet,Tunisia). (印刷中). (1998)

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  • [文献書誌] N.Miyagi: "Pattern Classification of Nonlinear Feedback Systems Using the RobustPerturbation Method" Trans. of the Japan Society of Mec. Engineers. Vol.62, No.598. 73-77 (1996)

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  • [文献書誌] H.Miyagi: "Pattern Classification for the Stability of Unknown Nonlinear-Feedback Systems" Pros. of Int. symp. on MAS. Vol.1. 71-74 (1996)

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  • [文献書誌] N.Taira: "A Method of Constructing Pairwise Comparison. Matrix in Decision Making" Proc. of IEEE SMC'96. Vol.4. 2511-2516 (1996)

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  • [文献書誌] H.Miyagi: "Solution of Fuzzy Relation Equations Using the Rule of Exclusion" Proc.of IEEE SMC'96. Vol.4. 2517-2521 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nerome: "Competitive Co-evolution Model on the Acquisition of Game Strategy" Asia-Pacific Conf. on Simulated Evolution and Learning. Vol.S8-1. 357-364 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Miyagi: "Robust Stability of Nonlinear Feedback Systems with Parameter Deviations and Pertubed Nonlinearities" Trans. of the ASME, J.of Dynamic Systems, Measurement, and Control. Vol.119. 133-135 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fukumura: "Study on the Solution of Fuzzy Relation Equation with Interval Values" Proc. of ITC-CSCC'97. Vol.1. 495-498 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Miyagi: "Stability Analysis of Fuzzy-Type Nonlinear Systems Using the Method of Lyapunov" Proc. of ITC-CSCC'97. Vol.1. 499-502 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fan: "A Study on Calculating the Weight Vector of Inconsistent Pairwise Comparison Matrix" Proc.of ITC-CSCC'97. Vol.1. 491-493 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nerome: "Competitive Co-evolution Based Game-Strategy Acquisition with Packaging Strategies Mehtod" Proc. of IEEE SMC'97. Vol.4. 4418-4423 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Miyagi: "Algorithm for Solution of Fuzzy Relation Equations" Proc. of IEEE SMC'97. Vol.4. 4005-4009 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Uehara: "Study on Methods for Deciding Behavir of Mobile Robot-Acquisition of Control Rule by Information through Visual Sensor" J.of Nonlinear Analysis, Theory, Methods&Application. Vol, 30, No. 5. 2981-2988 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Miyagi: "Solution of Fuzzy Relation Equation Using the Rule of Exclusion" J.of Japan Society for Fuzzy Theory and Systems. Vol. 10, No.1. 168-174 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Robust Stability of Nonlinear Feedback Systems with Parameter Deviations and Perturbed Nonlinearities" Trans.of the ASME,Journal of Dynamic Systems,Measurement,and Control. 119. 133-135 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Stability Analysis of Fuzzy-Type Nonlinear Systems Using the Method of Lyapunov" Proceedings of ITC-CSCC'97(Okinawa,Japan). 1. 499-502 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yiping Fan: "A Study on Calculating the Weight Vector of Inconsistent Pairwise Comparison Matrix" Proceedings of ITC-CSCC'97(Okinawa,Japan). 1. 491-493 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Moeko Nerome: "Competitive Co-evolution Based Game-Strategy Acquisition Using Packaging Strategies Method" Proceedings of ITC-CSCC(Okinawa,Japan). 1. 471-474 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hayako Fukumura: "Study on the Solution of Fuzzy Relation Equation with Interval Values" Proceedings of ITC-CSCC(Okinawa,Japan). 1. 495-498 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Algorithm for Solution of Fuzzy Relation Equations" Proceedings of IEEE International Conference on Systems,Man and Cybernetics(Orland,Florida). 4. 4005-4009 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 宮城 隼夫: "除外のルールを用いたファジィ関係式の解法" 日本ファジィ学会誌. 1(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Stable Pattern Classification of Unknown Nonlinear-Feedback Systems" Systems Analysis Modelling Simulation. (掲載決定). (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hajime Asato: "Nonlinear Prediction for Economic Time Series by Neural Networks" Proceedings of CESA'98 in Tunis. (掲載決定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yiping Fan: "Multi-Objective Decision-Making Based on the Fuzzy Relation Equations" Proceedings of CESA'98 in Tunis. (掲載決定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Katsumi Yamashita: "A Design Method of 2-D Volterra Filter with Lattice Orthogonalization" Proceedings of CESA'98 in Tunis. (掲載決定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Stability Analysis of Nonlinear Feedback Systems through the Non-Lure Type Lyapunov Function" International Journal of Problems of Nonlinear Analysis in Engineering Systems. 1-3. 11-20 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 宮城雅夫: "ロバスト摂動法による非線形フィードバックシステムのパターン類別" 日本機械学会論文集(C編). 62-598. 73-77 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hyao Miyagi: "Pattern Classification of the Stability of Unknown Nonlinear-Feedback Systems" Proceeding of Internasional Symposium on Modelling,Analysis and Simulation (Lille-France). 1. 71-74 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Naoyuki Taira: "A Method of Constructing Pairwise Comparison Matrix in Decision Making" Proceeding of IEEE International Coference on Systems,Man and Cybernetics (Beijing-China). 4. 2511-2516 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Solution of Fuzzy Relation Equations Using the Rule of Exclusion" Proceeding of IEEE International Conference on Systems,Man and Cybernetics (Beijing-China). 4. 2517-2521 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hayao Miyagi: "Robust Stability of Nonlinear Feedback Systems with Parameter Deviations and Perturbed Nonlinearities" Trans. of the ASME (Journal of Dynamic Systems,Measurement oand Control). 119(印刷中). (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kisho Uehara: "Study on Methods for Deciding Behavior of Mobile Robot" Proceedings of WCNA'96 in Athens. (印刷中). (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Moeko Nerome: "Competitive Co-evolution Model on the Acquisition of Game Strategy" The First Asia-Pacific Conference on Simulated Evolution and Learning. 1. 357-364 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Yamada: "Adaptive Distributed System of Artificial Cells Using Vibrating Potential Method-An Application to nTSP" Adaptive Distributed Parallel Computing (Ohio,U.S.A). 1. 73-81 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Katsumi Yamashita: "A Design Method of an Adaptive Multichannel IIR Filter with Generalized Lattice Structure" International Technical Conference on Circuits/Systems,Computers and Communications. 1. 812-815 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Katsumi Yamashita: "A Design Method of 3-D Lattice Predictive Modelling" International Technical Conference on Circuits/Systems,Computers and Communications. 1. 820-823 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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