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非線形制御の誤差評価と性能保証:精度保証つき数値計算と2乗和多項式の適用

研究課題

研究課題/領域番号 15K06157
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 制御・システム工学
研究機関南山大学

研究代表者

大石 泰章  南山大学, 理工学部, 教授 (80272392)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード非線形システム / サンプル値制御 / 最適制御 / 精度保証つき数値計算 / 2乗和多項式 / 安定多様体法 / 平均ベクトル場法 / 射撃法 / Hamilton系 / 蓄電池 / 太陽光発電 / 電力買い取り / サンプル時刻間性能 / 楕円制限三体問題 / 周期的システム / 離散化 / 擬似線形表現 / パラメータ依存線形行列不等式 / コントロールモーメントジャイロスコープ
研究成果の概要

数値計算と最適化の技術を使って,非線形システムのサンプル値制御や最適制御の新しい方法を開発した.まず,非線形システムに対するサンプル値制御器の設計を性能保証つきで行うために,与えられた非線形システムを誤差評価つきで離散化し,これをロバスト制御することを考えた.以上は,精度保証つき数値計算の技術と2乗和多項式の技術を使うことで実現できる.また,非線形システムの最適制御のための有望な方法である安定多様体法を改良するため,Hamilton系の軌道計算に平均ベクトル場法を導入したり,射撃法を開発して軌道の初期点を系統的に選べるようにしたりした.この他,非線形制御や最適制御の実システムへの適用を行った.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 離散時間最適制御による宇宙機のハロー軌道維持2018

    • 著者名/発表者名
      坂井祐介,宇佐美元啓,大石泰章
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 54 号: 2 ページ: 247-252

    • DOI

      10.9746/sicetr.54.247

    • NAID

      130006386578

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical computational improvement of the stable-manifold method2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Oishi and Noboru Sakamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th IFAC World Congress

      巻: - 号: 1 ページ: 5264-5269

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2017.08.777

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 非線形システムに対する動的量子化器の設計2016

    • 著者名/発表者名
      荒川紘次,大石泰章
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 52 号: 2 ページ: 53-59

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.53

    • NAID

      130005126503

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Validated discretization of a nonlinear system: Extension for a nonpolynomial system and intersample performance2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Oishi
    • 雑誌名

      Proceedings of the SICE International Symposium on Control Systems 2016

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Robustification of a Nonlinear Dynamical System with a Stability Index and a Matrix Inequality2015

    • 著者名/発表者名
      Oishi Yasuaki, Mio Kobayashi and Tetsuya Yoshinaga
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 8:3 号: 3 ページ: 209-213

    • DOI

      10.9746/jcmsi.8.209

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Validated discretization and robust controller design for nonlinear sampled-data control2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Oishi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 54th IEEE Conference on Decision and Control

      巻: 1 ページ: 7280-7285

    • DOI

      10.1109/cdc.2015.7403368

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 安定多様体法における射撃法とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      中村拓登,大石泰章,坂本登
    • 学会等名
      第5回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非線形最適制御における数値計算技術の利用2017

    • 著者名/発表者名
      大石泰章,坂本登
    • 学会等名
      第4回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 離散時間最適制御によるハロー軌道維持:楕円制限三体問題の場合2017

    • 著者名/発表者名
      坂井祐介,大石泰章
    • 学会等名
      第4回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 2乗和多項式に基づくセミアクティブサスペンションの非線形制御2017

    • 著者名/発表者名
      松岡浩司,大石泰章
    • 学会等名
      第4回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 家庭用蓄電池の最適運用とそのロバスト性2017

    • 著者名/発表者名
      岩田拓海,大石泰章
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] クレーンの障害物回避のための軌道生成と軌道追従2016

    • 著者名/発表者名
      林達也,伊藤大智,大石泰章
    • 学会等名
      第60 回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 発散度合いを考慮したハロー軌道の維持制御:連続入力の場合とパルス入力の場合2016

    • 著者名/発表者名
      坂井祐介,宇佐美元啓,大石泰章
    • 学会等名
      第3回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      南山大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 閉軌道の繰り返しを用いたControl Moment Gyroscopeの姿勢制御2016

    • 著者名/発表者名
      佐野椋一,大石泰章
    • 学会等名
      第3回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      南山大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 地球-月系円制限三体問題におけるハロー軌道の維持制御2015

    • 著者名/発表者名
      宇佐美元啓,坂井祐介,大石泰章
    • 学会等名
      第58回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 学術論文および学会発表

    • URL

      http://www.st.nanzan-u.ac.jp/info/oishi/papers-j.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 学術論文および学会発表

    • URL

      http://www.seto.nanzan-u.ac.jp/~oishi/papers-j.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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