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ラフパス解析に基づく非有界変動制御理論の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16K14287
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 制御・システム工学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

西村 悠樹  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (20549018)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード非線形制御 / ラフパス解析 / 確率システム / 安定論 / 非ホロノミックシステム / 制御工学
研究成果の概要

本課題は,不規則雑音のような非有界変動過程が含まれる非有界変動システムの安定化問題についての基礎理論を構築するための足固めを行うものであった。成果として,ラフパス解析によって非有界変動システムのダイナミクスを記述し,非線形システムの可制御性判定条件に関する新しい解析結果を得るとともに,隠れたダイナミクスを陽に表す「修正項」を用いた制御戦略を開拓した。また,提案システムの安定論を築く第一段階として,従来の確率安定論からの拡張を試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義:本研究課題で提案したラフ制御システムは,これまでの常微分方程式による確定システムと確率微分方程式による確率システムとを包含し,かつ上位互換となるシステム表現である。そのため,これまで断絶していた確定・確率システムにおける種々の制御理論を,拡大を伴って統一するための礎となると考えられる。
社会的意義:ラフ制御システム制御を用いることで,宇宙ロボットのような非ホロノミックシステムの制御問題を容易にし,また,非線形性や不連続性の解析や設計にも貢献する可能性があることから,Society5.0のためにますます複雑化するさまざまな実システムの制御問題を解決するための設計理論を導くと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Local Controllability of Single-Input Nonlinear Systems Based on Deterministic Wiener Processes2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Yuki、Tsubakino Daisuke
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 65 号: 1 ページ: 354-360

    • DOI

      10.1109/tac.2019.2912452

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simplification of control design for driftless nonholonomic systems based on rough path anlaysis2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Yuki、Takeuchi Kouki
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 10 号: 4 ページ: 431-442

    • DOI

      10.1587/nolta.10.431

    • NAID

      130007722653

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilization of fourth-order chained system by state-dependent rough signals2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Yuki、Tanaka Masato
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 International Symposium on Nonlinear Theory & Its Applications

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rough Linearization By One-Dimensional Rough Paths2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 51 号: 13 ページ: 320-325

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2018.07.298

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 状態依存ラフパスによるチェインドシステムの安定化2019

    • 著者名/発表者名
      田中聖人、西村悠樹
    • 学会等名
      第63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
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラフパス解析に基づく制御理論~劣駆動システムを例題に~2019

    • 著者名/発表者名
      西村悠樹
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラフパス解析に基づく確率リャプノフ安定論の再構築可能性について2019

    • 著者名/発表者名
      西村悠樹
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラフパス解析に基づく非有界変動制御理論2019

    • 著者名/発表者名
      西村悠樹
    • 学会等名
      第6回制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Stabilization of fourth-order chained system by rough signals2018

    • 著者名/発表者名
      Kouki Takeuchi and Yuki Nishimura
    • 学会等名
      Proc. 2018 International Symposium on Nonlinear Theory & Its Applications (NOLTA 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非線形確率システムにおける概有界化設計2017

    • 著者名/発表者名
      原希実,西村悠樹
    • 学会等名
      第49回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学工学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-02-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 滑らかでないリャプノフ関数を用いた非ホロノミックシステムのノイズによる安定化2017

    • 著者名/発表者名
      宇都太賀,西村悠樹
    • 学会等名
      第49回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学工学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-02-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ラフパス解析が導く非線形システムの隠れた制御入力2017

    • 著者名/発表者名
      竹内康貴,西村悠樹
    • 学会等名
      第49回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学工学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-02-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Stabilization of nonlinear systems by adding state-dependent rough signals2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura and Daisuke Tsubakino
    • 学会等名
      The 1st IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global solution to nonholonomic system with stochastic feedbacks based on non-smooth stochastic Lyapunov function2017

    • 著者名/発表者名
      Taiga Uto and Yuki Nishimura
    • 学会等名
      The 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラフパス解析による非ホロノミックシステムの安定化制御2017

    • 著者名/発表者名
      竹内康貴, 西村悠樹
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] ラフパス解析が導く確定システムと確率システムの関係性について2017

    • 著者名/発表者名
      西村悠樹
    • 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 実施状況報告書
  • [備考] 鹿児島大学工学部機械工学科西村研究室

    • URL

      http://www.mech.kagoshima-u.ac.jp/~yunishi/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 真なるダイナミクスの追究による次世代システム制御理論調査研究会

    • URL

      http://truedyn.sice-ctrl.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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