非線形固有値を用いた制御理論の構築

• 研究課題/領域番号: 15K18087
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 制御・システム工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 河野 佑 京都大学, 情報学研究科, 特定研究員 (40743034)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 非線形制御 / 固有値・固有ベクトル / 安定性 / 最適制御 / 非線形システム / 固有値 / 可制御性 / 可観測性

研究実績の概要

本研究では，非線形制御システムに対して，非線形固有値・固有ベクトルを用いた新たな解析・制御手法の構築を目指している．本年度では，当初の予定どおり，最適制御問題の新たな解析手法を提案した．この結果に基づいて，非線形固有値のcontraction理論やモデル低次元化理論への応用可能性を見出した．応用への準備として，モデル低次元化問題に取り組んだ．また，可制御性/可観測性解析に対しても新たな知見を与えた．

研究成果

• [国際共同研究] Tallinn University of Technology(Estonia)
• [国際共同研究] UMR CNRS(France)
• [国際共同研究] University of Groningen(オランダ)
• [国際共同研究] Tallinn University of Technology(Estonia)
• [国際共同研究] University of Groningen(オランダ)
• [雑誌論文] Model reduction by differential balancing based on nonlinear Hankel operators (2017)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Jacquelien M.A. Scherpen
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control 巻: 62 号: 7 ページ: 3293-3308
  • DOI: 10.1109/tac.2016.2628201
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observability Conditions by Polynomial Ideals (2017)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Toshiyuki Ohtsuka
  • 雑誌名: Asian Journal of Control 巻: 19 号: 3 ページ: 821-831
  • DOI: 10.1002/asjc.1436
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Single-experiment observability decomposition of discrete-time analytic systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Ulle Kotta
  • 雑誌名: Systems & Control Letters 巻: 97 ページ: 193-199
  • DOI: 10.1016/j.sysconle.2016.09.016
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Algebraic geometric approach to output dead-beat controllability of discrete-time polynomial systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Toshiyuki Ohtsuka
  • 雑誌名: Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE 巻: 7 号: 4 ページ: 460-467
  • DOI: 10.1587/nolta.7.460
  • NAID: 130005605915
  • ISSN: 2185-4106
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Any dynamical system is fully accessible through one single actuator, and related problems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano, Ulle Kotta, and Claude H. Moog
  • 雑誌名: International Journal of Robust and Nonlinear Control 巻: 26 号: 8 ページ: 1748-1754
  • DOI: 10.1002/rnc.3379
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Commutative Algebraic Methods for Controllability of Discrete-Time Polynomial Systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Toshiyuki Ohtsuka
  • 雑誌名: International Journal of Control 巻: 89 号: 2 ページ: 343-351
  • DOI: 10.1080/00207179.2015.1076939
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stability criteria with nonlinear eigenvalues for diagonalizable nonlinear systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Toshiyuki Ohtsuka
  • 雑誌名: Systems & Control Letters 巻: 86 ページ: 41-47
  • DOI: 10.1016/j.sysconle.2015.10.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] On differential input-to-state stability (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano
  • 学会等名: 55th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: ARIA Resort & Casino, Las Vegas, USA
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Generalized differential balancing for variationally symmetric systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Jacquelien M.A. Scherpen
  • 学会等名: 10th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems
  • 発表場所: Marriott Hotel Monterey, California, USA
  • 年月日: 2016-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] Balancing of linear time-varying symmetric systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Jacquelien M.A. Scherpen
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems
  • 発表場所: University of Minnesota, Minnesota, USA
  • 年月日: 2016-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Structure preserving truncation for linear port Hamiltonian systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Jacquelien M.A. Scherpen
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems
  • 発表場所: University of Minnesota, Minnesota, USA
  • 年月日: 2016-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Nonlinear Eigenvalue Characterization of Solutions to Differential Riccati Equations for Contraction Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: 河野佑，大塚敏之
  • 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: 南山大学名古屋キャンパス，愛知県名古屋市昭和区山里町
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] On Integrability of Observable Space for Discrete-Time Analytic Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Ulle Kotta
  • 学会等名: 54th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: the Osaka International Convention Center, Nakanoshima, Kita-ku, Osaka, Osaka, Japan
  • 年月日: 2015-12-18
  • 国際学会
• [学会発表] Sufficient Condition for Minimal Realization of Incrementally Stable Nonlinear Systems Based on Differential Energy Functions (2015)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawano and Jacquelien M.A. Scherpen
  • 学会等名: 54th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: the Osaka International Convention Center, Nakanoshima, Kita-ku, Osaka, Osaka, Japan
  • 年月日: 2015-12-17
  • 国際学会
• [備考] Yu Kawano - Rijksuniversiteit Groningen
  • URL: http://www.rug.nl/staff/y.kawano/research
• [備考] 大塚研究室 研究業績 | 京都大学 大学院情報学研究科 システム科学専攻
  • URL: http://www.symlab.sys.i.kyoto-u.ac.jp/publications.html