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大規模・複雑動的ネットワークシステムの解析と制御

研究課題

研究課題/領域番号 11J09451
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 制御工学
研究機関東京工業大学
特別研究員 石崎 孝幸  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード動的システムの低次元化 / 大規模システム / 受動性 / ネットワークシステム / 階層制御系設計
研究概要

当該年度における研究では,前年度における動的システムの低次元化手法の一般化として,一般化特異摂動近似に基づく低次元化手法を提案した.ここで,一般化特異摂動近似とは,従来までの状態空間の射影による低次元化を一般化した概念であることが知られている.特に,本手法では,システムの受動性などに代表されるシステムのもつ物理的な性質を保存しながら,任意に与えられた近似精度を満たす低次元モデルを系統的に設計することが可能である.本研究成果は理論的な側面だけでなく,応用的な側面からもその発展性が期待される.
さらに,この一般化特異摂動近似に基づく低次元化手法を,システムのネットワーク構造を保存する場合へと拡張することにより,受動的な分散制御系に対する制御器の低次元化問題に対して,有効な解を与えた.一般に,このような分散的な制御器に対して,所望の誤差精度を満たす低次元化近似を系統的に行うことは,非常に難しいことが知られている.一方で,本研究では,ネットワーク化されたシステム全体の受動性を保存することを切り口として,この問題への有効なアプローチを示したという点で,高い新規性をもつ.
これらの研究成果により,制御器との相互作用構造を含む,対象とするシステムが有する物理的な構造を適切に保存した低次元モデルが得られるため,ネットワーク化された動的システムに対する統一的な解析および制御に役立つ基礎的な理論として,その応用可能性の高さが期待される.

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書

研究成果

(7件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] クラスタ可制御性に基づく動的ネットワークの低次元化2012

    • 著者名/発表者名
      石崎孝幸, 加嶋健司, 井村順一, 合原一幸
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 48-10 ページ: 589-598

    • NAID

      10031117737

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Unified Framework of Structure-Preserving Model Reduction Based on Generalized Singular Perturbation2013

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishizaki, Henrik Sandberg, Karl Herik Johansson, Kenji Kashima, Jun-ichi Imura and Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      第13回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2013-03-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Clustering-based H2-State Aggregation of Positive Networks and Its Application to Reduction of Chemical Master Equation2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishizaki, Kenji Kashima, Antoine Girard, Jun-ichi Imura, Luonan Chen, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      51st IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Maui
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Model Reduction of Multi-Input Dynamical Networks based on Clusterwise Controllability2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishizaki, Kenji Kashima, Jun-ichi Imura, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      2012 American Control Conference
    • 発表場所
      Montreal
    • 年月日
      2012-06-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] クラスタ化に基づくpositiveネットワークのH2-状態集約化と化学マスター方程式の低次元化への応用2012

    • 著者名/発表者名
      石崎孝幸, チョン・ドンハ, 加嶋健司, Antoine Girard, 井村順一, 合原一幸
    • 学会等名
      第12回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Hierarchical Decentralized Observer Design for Linearly Coupled Network Systems2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ishizaki, Y.Sakai, K.Kashima, J.Imura
    • 学会等名
      50th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Orlando
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Model Order Reduction for MIMO Linear Dynamical Networks via Reaction-Diffusion Transformation2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ishizaki, K.Kashima, J.Imura, K.Aihara
    • 学会等名
      2011 American Control Conference
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      2011-06-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-11   更新日: 2016-04-21  

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