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同次性による制御器の柔軟な高性能化手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K18091
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
研究機関青山学院大学

研究代表者

星野 健太  青山学院大学, 理工学部, 助教 (10737498)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード非線形制御 / 確率制御 / 同次性 / 有限時間整定制御 / 確率システム / 有限時間整定 / 有限時間安定性 / 制御工学
研究成果の概要

本研究では制御理論における同次性と呼ばれる性質に着目し,有限時間整定制御などの制御問題における制御系設計に取り組んだ.有限時間整定制御とは,有限時間内に制御対象の状態量を整定させる制御であり,既存の安定化手法より有用な性質を持つ.本研究では,同次性に基づいて有限時間整定制御の設計法に取り組み,あるクラスの非線形システムを有限時間整定するための手法を示した.また,確率微分方程式で表される確率システムに同次性を拡張することによって,確率同次システムの理論を展開し,ノイズの影響を受けるシステムに対して有限時間整定制御を行うための理論的な基盤を実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で取り組んだ同次性による制御系の解析および設計手法は,有限時間整定と呼ばれる問題に関係するものである.有限時間整定制御はシステムの状態量を有限時間内に整定できることや外乱に対してロバストであることが知られている.有限時間整定制御は制御の最も基礎的な制御問題である漸近安定化問題の発展的な問題であり,制御理論の対象となる多くの実システムへの応用可能性がある.本研究課題においても有限時間整定制御のドローンへの応用を検証し,有効性を示した.また,同次性の確率システムへの拡張を示したことにより,確率同次システムの理論を展開できた点に学術的意義があると考えられる.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Convergence rates of stochastic homogeneous systems2019

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Kenta、Nishimura Yuki、Yamashita Yuh
    • 雑誌名

      Systems & Control Letters

      巻: 124 ページ: 33-39

    • DOI

      10.1016/j.sysconle.2018.11.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong Solutions of Stochastic Differential Equations in Finite-Time Stabilization2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Kenta、Nishimura Yuki
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 51 号: 13 ページ: 266-271

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2018.07.289

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] On Design of Homogeneous Feedback Controllers for Finite-Time Stabilization of Stochastic Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Kenta、Nishimura Yuki
    • 学会等名
      The 50th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications (SSS '18)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 確率システムの有限時間整定制御における強い解の存在性2018

    • 著者名/発表者名
      星野健太, 西村悠樹
    • 学会等名
      第5回 制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] バックステッピングによる非線形確率システムの同次制御則設計2017

    • 著者名/発表者名
      星野健太, 西村悠樹, 米山淳
    • 学会等名
      第4回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] Finite-Time Stability of State-Dependent Homogeneous Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Hoshino, Yuki Nishimura
    • 学会等名
      The 2017 Asian Control Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Stability of State-Dependent Homogeneous Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Hoshino
    • 学会等名
      The 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 状態依存同次システムの有限時間安定性条件2017

    • 著者名/発表者名
      星野健太, 西村悠樹
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 確率システムの有限時間安定性と有限時間整定への応用2017

    • 著者名/発表者名
      星野健太, 西村悠樹
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 確率同次システムの安定性と同次制御則設計2016

    • 著者名/発表者名
      星野健太, 西村悠樹, 米山淳
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 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] Homogeneous Feedback Laws for Driftless Input-Affine Systems with Tunable Convergence Rates2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Hoshino, Yuki Nishimura, Jun Yoneyama
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2016
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 同次フィードバック制御則による対称アファインシステムの有限時間安定化2016

    • 著者名/発表者名
      星野健太,米山淳
    • 学会等名
      第3回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] 同次フィードバック制御則によるArtstein circleの漸近安定化2015

    • 著者名/発表者名
      星野健太,米山淳
    • 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
  • [学会発表] Stabilization of Artstein’s Circle by Continuous Stochastic Feedback2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Hoshino, Yuki Nishimura, Yuh Yamashita, Jun Yoneyama
    • 学会等名
      IEEE Multi-conference on Systems and Control (MSC 2015)
    • 発表場所
      NOVOTEL MANLY PACIFIC (Sydney, Australia)
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 同次システムについて2015

    • 著者名/発表者名
      星野健太
    • 学会等名
      2015 Mathematics in Control Applications and Nonlinear Systems (MiCANS)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道,札幌市)
    • 年月日
      2015-09-12
    • 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: 2020-03-30  

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