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計算幾何学を応用した制御系の解析・設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11650448
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 制御工学
研究機関神戸大学

研究代表者

太田 有三  神戸大学, 工学部, 教授 (80111772)

研究分担者 増淵 泉  神戸大学, 工学部, 助手 (90283150)
藤崎 泰正  神戸大学, 工学部, 助教授 (30238555)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード計算幾何学 / 集合演算 / ロバスト制御 / 非線形制御 / 切替え制御 / 多角形区間演算 / 区分的線形リヤプノフ関数 / 線形行列不等式
研究概要

本研究の成果は以下のようにまとめられる.いずれの課題に関しても,計算幾何学の成果を応用している.
・線形システムに対するロバスト制御器の設計に関する検討
値集合を用いる方法の従来の結果の整理と拡張を行った.完全分解された表現に対しては,多角形区間演算を用いる方法が有効であり,これを用いた値集合の高速計算,PID制御器の設計のためのCADシステムはほぼ完成させることができた.また,完全分解できない関数に対する値集合の算出についても,かなり有効な方法を考案できた.また,これに基づいた多変数多項式に対するプログラムのインプリメントはほぼ完成している.
・区分的線形リヤプノフ関数の生成に関する研究
リヤプノフ関数の構成が,安定定理から導かれる線形計画問題として定式化できることを明らかにした.これにより,凸多面体リヤプノフ関数の場合よりもその構成法が見通しのよいものととなった.さらに,現在の自由度では,リヤプノフ関数が構成できない場合に自由度を増やすための適切な分割超平面の計算法なども提案するとともに,この自由度を増やした場合に対して対応する線形計画問題を高速に解く方法も提案した.また,超平面で分割するだけでなく,区分的な超平面で分割すること,不連続系への検討も行った.
・単体的複体を記述するためのデータ構造とその構成
プロトタイプとなるデータ構造の考案とそのインプリメントを行った.区分的線形リヤプノフ関数の生成のプログラムでもこれを用いている.また,最適化問題の解法に関連して,非線形方程式の求解アルゴリズムの1つのインプリメントを行ったが,実用的にはアルゴリズムを更に改良する必要があることがわかった.

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] I.Masubuchi: "Numerical Solution to a Class of Parameter-Dependent Convex Differential Inequalities"計測自動制御学会論文集. 36・3. 248-254 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Non-convex Polygon Interval Arithmetic as a Tool for the Analysis and Design of Robust Control Systems"J.of Reliable Computing. 6・3. 247-279 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Stability Analysis of Nonlinear Systems via Piecewise Linear Lyapunov Functions"Proceedings of ISCAS 2000, Pt.II. 208-211 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 太田有三: "PIA:パラメトリックアプローチのためのツールボックス"システム/制御/情報. 44・6. 325-330 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wada: "Parametric Absolute Stability of Multivariable Lur's Systems"Automatica. 30. 1365-1372 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 太田有三: "区分的線形リヤプノフ関数の構成とその高速算法"システム制御情報学会論文誌. 45・8(掲載予定). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Stability Analysis of Discontinuous Nonlinear Systems via Piecewise Linear Lyapunov Functions"Proc.of 2001 American Contorol Conference. WP09-4(掲載予定). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Masubuchi: "Numerical Solutions to a Class of Parameter-Dependent Convex Differential Inequalities"Trans.of Society of Instrument and Control Engineers. Vol.36, No.3. 248-254 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Non-convex Polygon Interval Arithmetic as a Tool for the Analysis and Design of Robust Control Systems"J.of Reliable Computing. Vol.6, No.3. 247-279 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Stability Analysis of Nonlinear Systems via Piecewise Linear Lyapunov Functions"Proceedings of ISCAS 2000, Pt.II. 208-211 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohta: "PIA : A Toolbox for Parametric Approach"Systems, Control and Information. Vol.44, No.6. 325-330 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wada: "Parametric Absolute Stability of Multivariable Lur'e Systems"Automatica. Vol.30. 1365-1372 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Construction of Piecewise Linear Lyapunov Functions and Its Fast Method"Trans.of Institute of Systems, Control and Information Engineers. Vol.45, No.6 (to appear). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Stability Analysis of Discontinuous Nonlinear Systems via Piecewise Linear Lyapunov Functions"Proceedings of 2001 American Control Conference, WP09-4. (to appear). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Masubuchi: "Numerical Solution to a Class of Parameter-Dependent Convex Differential Inequalities"計測自動制御学会論文集. 36・3. 248-254 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Non-convex Polygon Interval Arithmetic as a Tool for the Analysis and Design of Robust Control Systems"J.of Reliable Computing. 6・3. 247-279 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Stability Analysis of Nonlinear Systems via Piecewise Linear Lyapunov Functions"Proceedings of ISCAS 2000,Pt.II. 208-211 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 太田有三: "PIA:パラメトリックアプローチのためのツールボックス"システム/制御/情報. 44・6. 325-330 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wada: "Parametric Absolute Stability of Multivariable Lur's Systems"Automatica. 30. 1365-1372 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 太田有三: "区分的線形リヤプノフ関数の構成とその高速算法"システム制御情報学会論文誌. 45・8(掲載予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Stability Analysis of Discontinuous Nonlinear Systems via Piecewise Linear Lyapunov Functions"Proc.of 2001 American Contorol Conference. WP09-4(掲載予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Stability Analysis by Using Piecewise Linear Lyapunov Functions"Proceedings of 14th IFAC World Congress. Vol.D. 515-520 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 太田有三: "LMIを用いた非線形積分型ロバストサーボ系の設計"システム制御情報学会論文誌. 12・11. 671-679 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.Masubuchi: "On Numerical Solution to Parameter-Dependent Convex Differential Inequalities"Rroceedings of 38th IEEE Conference on Decision and Control. 305-309 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 増淵泉: "フィードフォワード項をもつロバスト安定サーボ系の設計について"システム制御情報学会論文誌. 12・12. 757-759 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Non-Convex Polygon Interval Arithmetic as a Tool for the Analysis and Design of Robust Control System"J.of Reliable Computing. 6・3(掲載予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Stability Analysis of Nonlinear Systems via Piecewise Linear Lyapunov Functions"Proceedings of ISCAS 2000. (掲載予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 太田有三: "PIA:パラメトリックアプローチのためのツールボックス"システム制御情報学会誌. 44・6(掲載予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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