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モデル集合のみで展開する大規模複雑系の解析・設計論

研究課題

研究課題/領域番号 17K14704
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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

井上 正樹  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (80725680)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードモデルセットベース制御 / 消散性 / 大規模システム / 弱い制御 / モデル予測制御 / 航空管制システム / エネルギー管理システム / 航空管制制御 / ロバスト制御 / 電力系統制御 / 電力系統 / 制御工学 / 電力系統設計
研究成果の概要

交通ネットワークや電力系統のような大規模システムを制御・管理するための基礎理論構築に取り組んだ.大規模システムの記述に適した数理モデルとして,システム内部のエネルギーの増減を表現する消散不等式を採用し,安定性や外乱性能などの解析方法,さらに制御方策までを提案した.また,理論を応用し広く産業界で使われるモデル予測制御の超高速化と安定性保証でも成果を得た.さらに,研究過程で得た着想をもとに,人と機械の協調システムに対する「弱い制御」という新しい概念を提案した.その実現を与えたあと,エネルギー管理システムや航空管制システムへの応用展開まで取り組み成果を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の情報通信技術の発展により工業製品から社会インフラまで様々なシステムは大規模化されてきた.これらはもし適切に制御や運用されるならば我々の暮らしを豊かにする一方で,大規模ゆえに従来どおりの制御・運用手法には限界も見えてきている.本研究課題は,大規模複雑システムを想定した新たな制御や運用のための基礎理論に取り組んできた.開発してきた解析・制御方策は直接的または間接的にでも様々なシステムの制御・運用方法に貢献することが期待できる.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件)

  • [国際共同研究] ノートルダム大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Notre Dame(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Performance Improvement via Iterative Connection of Passive Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Urata Kengo、Inoue Masaki、Ishizaki Takayuki、Imura Jun-ichi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 65 号: 3 ページ: 1325-1332

    • DOI

      10.1109/tac.2019.2930806

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instant MPC for Linear Systems and Dissipativity-Based Stability Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Keisuke、Inoue Masaki、Hatanaka Takeshi
    • 雑誌名

      IEEE Control Systems Letters

      巻: 3 号: 4 ページ: 811-816

    • DOI

      10.1109/lcsys.2019.2918095

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Trajectory Planning of Aircraft for Fair-Sharing of Noise2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Yuki、Yoshimura Sho、Inoue Masaki、Takahashi Masaki、Sugihara Yurika
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 52 号: 8 ページ: 271-276

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2019.08.082

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Persistence in Control Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue Masaki
    • 雑誌名

      IEEE Control Systems Letters

      巻: 2 号: 3 ページ: 387-392

    • DOI

      10.1109/lcsys.2018.2839760

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissipativity reinforcement in interconnected systems2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue Masaki、Urata Kengo
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 95 ページ: 73-85

    • DOI

      10.1016/j.automatica.2018.05.006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of passive systems interconnected on graphs2018

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue and K. Urata
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 9 号: 2 ページ: 185-195

    • DOI

      10.1587/nolta.9.185

    • NAID

      130006602785

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dissipativity reinforcement in feedback systems and its application to expanding power systems2018

    • 著者名/発表者名
      K. Urata and M. Inoue
    • 雑誌名

      International Journal of Robust and Nonlinear Control

      巻: 28 号: 5 ページ: 1528-1546

    • DOI

      10.1002/rnc.3965

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 安全性保証付きでの階層制御器の部分的学習2020

    • 著者名/発表者名
      本間俊貴、井上正樹、井村順一
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第7回制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 消散性仕様のもとでのモデル予測制御の“近似”2020

    • 著者名/発表者名
      井上正樹、吉田圭佑、原啓太
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第7回制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 航空機の到着制御へのMIQPによるアプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      和田真治、齊藤有紀、吉田圭佑、井上正樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第7回制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Instant MPC for Linear Systems and Dissipativity-Based Stability Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Keisuke、Inoue Masaki、Hatanaka Takeshi
    • 学会等名
      58th IEEE Conference on Decision and Control
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Trajectory Planning of Aircraft for Fair-Sharing of Noise2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Yuki、Yoshimura Sho、Inoue Masaki、Takahashi Masaki、Sugihara Yurika
    • 学会等名
      10th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 需要家に自由な意思決定を許す節電制御2019

    • 著者名/発表者名
      柴崎紗菜、荒幡充、井上正樹
    • 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] クープマンモデルを用いた消散性制約つき学習2019

    • 著者名/発表者名
      原啓太、井上正樹、瀬部昇
    • 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] instant MPCと消散性に基づく安定性解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑、井上正樹、畑中健志
    • 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] フローコリドー内での自律分散的な航空機の衝突回避制御:パイロットの負担軽減を目指した制御方策2019

    • 著者名/発表者名
      斉藤有紀
    • 学会等名
      第57回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] インスタントモデル予測制御を用いた航空機の姿勢制御と計算負荷の低減2019

    • 著者名/発表者名
      吉田圭佑
    • 学会等名
      第57回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optimal trajectory planning of aircraft for fair-sharing of noise2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito, S. Yoshimura, M. Inoue, M. Takahashi, Y. Sugihara
    • 学会等名
      10th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Persistence in control systems2018

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue
    • 学会等名
      57th IEEE Conference on Decision and Control
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 騒音の広域分担を目的とした航空機の最適軌道計画2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤有紀,吉村翔,井上正樹,高橋正樹,杉原有理花
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 航空機群への自由度を残した経路計画2018

    • 著者名/発表者名
      吉村翔
    • 学会等名
      第56回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 制御系のパーシステンス2018

    • 著者名/発表者名
      井上正樹
    • 学会等名
      第62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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Inhibiting disturbance propagation in large-scale systems and Its application to power system control2018

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, M. Suzumura, and K. Urata
    • 学会等名
      2018 European 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] Parametrization of all retrofit controllers toward open control-systems2018

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, T. Ishizaki, and M. Suzumura
    • 学会等名
      2018 European 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] Performance analysis of feedbacked passive systems for decentralized design of large-scale systems2017

    • 著者名/発表者名
      K. Urata and M. Inoue
    • 学会等名
      56th IEEE Conference on Decision and Control
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance analysis in iterative feedback connection of passive systems2017

    • 著者名/発表者名
      K. Urata and M. Inoue
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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