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最適化理論と制御理論 における双対性の再考

研究課題

研究課題/領域番号 17H01700
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数理情報学
研究機関九州大学

研究代表者

脇 隼人  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 准教授 (00567597)

研究分担者 蛯原 義雄  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80346080)
瀬部 昇  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (90216549)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード最適化理論 / 制御理論 / 行列不等式 / 面的縮小法 / 双対性 / H∞制御
研究成果の概要

最適化理論で開発された面的縮小法や関連する技術をもとに, H-infinity制御問題を考察した. 得られる行列不等式問題の双対問題の狭義実行可能性と, 対象とする線形時不変な動的システムに付随する不変零点との関係を明らかにした. また, H-infinity制御問題では, 行列不等式問題の最小解の正定値性が制御器設計で必要になるが, この正定値性に関する必要条件を導いた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

最適化理論の技術を制御理論の分野に用いたという点で, 異分野融合型の研究を実施したといえよう. 最小解が存在しない不良設定な最適化問題は, 「poor modeling」によるものと捉えがちだが, 双対問題まで考慮して凸計画問題を構成しなければならない, というのはモデリングの観点から大変難しい作業である. 本研究では, 対象とする動的システムの不変零点で, ある程度対応できることを示唆している.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Positive Definiteness in Linear Matrix Inequality Problem for H-infinity Output Feedback Control Problem2019

    • 著者名/発表者名
      Waki Hayato
    • 雑誌名

      IEEE Control Systems Letters

      巻: 3 号: 2 ページ: 446-451

    • DOI

      10.1109/lcsys.2019.2898385

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of H∞ state feedback control problems for the MIMO servo systems2018

    • 著者名/発表者名
      Waki Hayato、Sebe Noboru
    • 雑誌名

      Asian Journal of Control

      巻: - 号: 3 ページ: 1025-1037

    • DOI

      10.1002/asjc.1985

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong feasibility of the dual problem of linear matrix inequality for H-infinity output feedback control problem2018

    • 著者名/発表者名
      Hayato Waki, Noboru Sebe
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE International Symposium on Control Systems 2018

      巻: - ページ: 47-53

    • DOI

      10.23919/siceiscs.2018.8330155

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Facial Reduction to H∞ State Feedback Control Problem2018

    • 著者名/発表者名
      Hayato Waki, Noboru Sebe
    • 雑誌名

      International Journal of Control

      巻: - 号: 2 ページ: 47-53

    • DOI

      10.1080/00207179.2017.1351625

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of H-infinity state feedback control problems for the servo systems2017

    • 著者名/発表者名
      Hayato Waki, Noboru Sebe
    • 雑誌名

      Proceedings of 2017 11th Asian Control Conference (ASCC),

      巻: - ページ: 2244-2249

    • DOI

      10.1109/ascc.2017.8287524

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dominant Pole Analysis of Neutral-Type Time Delay Positive Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Yosio Ebihara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 55th IEEE Conference on Decision and Control

      巻: - ページ: 6555-6560

    • DOI

      10.1109/cdc.2017.8264647

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] L1-induced norm analysis of positive systems and its application2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Ebihara
    • 学会等名
      Kolloquium Technische Kybernetik
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] H∞フィードバック制御問題の正定値解について2019

    • 著者名/発表者名
      脇 隼人
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Facial reduction for H-infinity state feedback control2018

    • 著者名/発表者名
      Hayato Waki
    • 学会等名
      International Workshop on "Control and Optimization"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] H-infinity制御に対する面的縮小法2018

    • 著者名/発表者名
      脇 隼人
    • 学会等名
      科学研究費 基盤研究(A)「新時代の最適化モデルに基づく意思決定支援プラットフォームの研究と開発」による2018年度ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LTI System Analysis via Conversion to Externally Positive Systems: Order Reduction via Elimination and Duplication Matrices2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Ebihara
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Strong feasibility of the dual problem of linear matrix inequality for H-infinity output feedback control problem2018

    • 著者名/発表者名
      Hayato Waki
    • 学会等名
      SICE International Symposium on Control Systems 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduction of H-infinity state feedback control problems for the servo systems2017

    • 著者名/発表者名
      Noboru Sebe
    • 学会等名
      11th Asian Control Conference (ASCC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] H∞制御に対する面的縮小法2017

    • 著者名/発表者名
      脇 隼人
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Dominant Pole Analysis of Neutral-Type Time Delay Positive Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Ebihara
    • 学会等名
      55th IEEE Conference on Decision and Control
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduction of SDPs in H-infinity Control of SISO Systems and Performance Limitations Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Ebihara
    • 学会等名
      The IFAC Workshop ``Robert Tempo'' on Uncertain Dynamical Systems (WUDS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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