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非線形確率システムに対する経路積分解析に基づく最適制御と推定の統一的解法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K18089
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
研究機関大阪大学 (2017)
広島大学 (2015-2016)

研究代表者

佐藤 訓志  大阪大学, 工学研究科, 講師 (60533643)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード確率制御 / 非線形制御 / 最適制御 / 小型ヘリコプタ / クアッドコプタ
研究成果の概要

本研究ではまず,確率解析と統計学的サンプリング法に基づく新しい非線形確率最適制御問題の解法である反復型経路積分制御法を拡張することで,確率最適制御だけでなく,非線形フィルタ問題に対する解法を開発した.つぎに,非線形フィルタによるパラメータ推定により,非線形確率システムのモデル化の手法を検討した.これらにより,経路積分解析に基づく非線形確率最適制御,状態推定,確率システムのモデル化に対する統一的枠組みを提案した.さらに,構築した枠組みの実問題への適用を考え,気象という不規則外乱の考慮が不可欠な小型ヘリコプタを用いた実機検証により提案手法の効果を確認した.

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

    (41件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] Radboud University Nijmegen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Radboud University Nijmegen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Radboud University Nijmegen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Component-Based Detailed Modeling of a Small Wheeled Mobile Robot with Indispensable Nonlinearities2018

    • 著者名/発表者名
      YOSHIDA Kazuki、SATOH Satoshi、SAEKI Masami
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 11 号: 1 ページ: 72-80

    • DOI

      10.9746/jcmsi.11.72

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A force regulation guaranteeing input-to-state stability for a robot manipulator in a potential field2017

    • 著者名/発表者名
      Satoh Satoshi、Ebimoto Ryusuke、Saeki Masami
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 12 号: S2

    • DOI

      10.1002/tee.22565

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Input-to-state stability of stochastic port-Hamiltonian systems using stochastic generalized canonical transformations2017

    • 著者名/発表者名
      Satoh Satoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Robust and Nonlinear Control

      巻: 27 号: 17 ページ: 3862-3885

    • DOI

      10.1002/rnc.3769

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An iterative method for nonlinear stochastic optimal control based on path integrals2017

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh, H. J. Kappen and M. Saeki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 62 号: 1 ページ: 262-276

    • DOI

      10.1109/tac.2016.2547979

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transition to an optimal periodic gait by simultaneous input and parameter optimization method of Hamiltonian systems2016

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh, K. Fujimoto and M. Saeki
    • 雑誌名

      Artif Life Robotics

      巻: - 号: 3 ページ: 258-267

    • DOI

      10.1007/s10015-016-0294-5

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability analysis of feedback systems with dead zone nonlinearities by circle and Popov criteria2016

    • 著者名/発表者名
      M. Saeki, N. Wada, S. Satoh
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 66 ページ: 96-100

    • DOI

      10.1016/j.automatica.2015.12.020

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ボリュームレンダリングによる非線形フィルタのパラメータ空間設計2015

    • 著者名/発表者名
      佐伯正美・黒坂友亮・和田信敬・佐藤訓志
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 28 ページ: 419-425

    • NAID

      130005120932

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ハミルトン系のIFTにおける近似微分器を用いた散逸要素の最適調整2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志
    • 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] 非線形確率システムの考え方と応用2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志
    • 学会等名
      第8回横幹連合コンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非線形フィルタと経路積分確率最適制御法の統合に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志
    • 学会等名
      第60回 自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 劣駆動機械システムの確率有界安定化制御と2ロータヘリコプタへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      田坂俊郎・佐藤訓志・佐伯正美
    • 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] 確率的不確かさを考慮したシステム表現と最適制御2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志
    • 学会等名
      ヒューマノイド・ロボティクス2017夏の学校
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gait generation for a biped robot with knees and torso via trajectory learning and state-transition estimation2017

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh and K. Fujimoto
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Analysis of Visual Feedback Leader-Following Pose Synchronization with Stochastic Uncertain Leader in Three Dimensions2017

    • 著者名/発表者名
      J. Yamauchi, K. Kizaki, T. Ibuki, T. Hatanaka, S. Satoh and M. Fujita
    • 学会等名
      1st IEEE Conference on Control Technology and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腰と脚の同期を利用した学習最適制御による受動走行ロボットの最適走行軌道への遷移2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・佐伯正美
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 近似モデルの安定性に基づく厳密離散時間確率システムの実用確率漸近安定性2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・片山仁志
    • 学会等名
      第59回 自動制御連合講演会
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonlinear stochastic H-infinity control using local quadratic approximation2016

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh, T. Kamiike and M. Saeki
    • 学会等名
      SICE International Symposium on Control Systems
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A unified framework for nonlinear stochastic control problems based on path integral analysis2016

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh
    • 学会等名
      SICE International Symposium on Control Systems
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非線形性を考慮した車輪移動ロボットの詳細なモデル化2016

    • 著者名/発表者名
      吉田一貴・佐藤訓志・佐伯正美
    • 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
      名古屋
    • 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] 学習最適制御を用いた軌道とパラメータの同時最適化による脚ロボットの最適歩・走行軌道生成2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志
    • 学会等名
      適応学習制御調査研究会 第三回講義会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 駆動系のダイナミクスを考慮した二輪車両モデルのハミルトン系表現に基づく漸近安定化制御2016

    • 著者名/発表者名
      星川大輔・佐藤訓志・佐伯正美
    • 学会等名
      第25回 計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ポテンシャル場におけるロボットマニピュレータの入力状態安定性を保証した力制御2016

    • 著者名/発表者名
      海老本龍佑・佐藤訓志・佐伯正美
    • 学会等名
      第25回 計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 経路積分確率最適制御よるコンパス型二足歩行ロボットの不整地歩行2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・佐伯正美
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 過渡応答データを用いた雑音フィルタ付PID制御器の設計2015

    • 著者名/発表者名
      桧本昂希・飯田泰暉・佐伯正美・和田信敬・佐藤訓志
    • 学会等名
      第24回 計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 二足歩行ロボットへの実装を目的としたFSRセンサによる床反力作用点推定2015

    • 著者名/発表者名
      桑田大輔・佐藤訓志・佐伯正美
    • 学会等名
      第24回 計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 経路積分制御法のフィルタ問題への応用2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・佐伯正美
    • 学会等名
      第58回 自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Transition to a passive walking gait via input and parameter optimization of Hamiltonian systems2015

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh, K. Fujimoto and M. Saeki
    • 学会等名
      the First International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Input and plant parameter optimization via learning optimal control of Hamiltonian systems2015

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh, K. Fujimoto and M. Saeki
    • 学会等名
      the 5th IFAC Workshop on Lagrangian and Hamiltonian Methods for Nonlinear Control
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A parameter space design method using simulation2015

    • 著者名/発表者名
      M. Saeki, Y. Kurosaka, N. Wada and S. Satoh
    • 学会等名
      the 10th Asian Control Conference
    • 発表場所
      Sabah, Malaysia
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stochastic performance analysis of visual motion observer and experimental verifications2015

    • 著者名/発表者名
      J. Yamauchi, S. Nakano, S. Satoh, T. Hatanaka and M. Fujita
    • 学会等名
      the 10th Asian Control Conference
    • 発表場所
      Sabah, Malaysia
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 安定制約つきモデルマッチング問題に基づくデータ駆動オンライン制御2015

    • 著者名/発表者名
      飯田泰暉・佐伯正美・和田信敬・佐藤訓志
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-05-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 知的PID制御器の簡略化表現と制御系設計2015

    • 著者名/発表者名
      西野光哉・佐伯正美・和田信敬・佐藤訓志
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-05-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] ロボット制御学ハンドブック (※分担執筆)2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志(松野 文俊、大須賀 公一、松原 仁、野田 五十樹、稲見 昌彦 編集)
    • 総ページ数
      1024
    • 出版者
      近代科学社
    • ISBN
      476490473X
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 佐藤 訓志

    • URL

      http://www-space.mech.eng.osaka-u.ac.jp/satoh/index_ja.html#Publications

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Satoshi SATOH

    • URL

      http://www-space.mech.eng.osaka-u.ac.jp/satoh/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 佐藤 訓志

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/satoh/index_ja.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Satoshi Satoh

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/satoh/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 佐藤 訓志

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/satoh/index_ja.html#Publications

    • 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: 2022-02-22  

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