• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

BeowulfクラスタによるBMI大域的最適化と構造・制御系の同時最適設計

研究課題

研究課題/領域番号 18560435
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関豊田工業大学

研究代表者

川西 通裕  豊田工業大学, 工学部, 准教授 (00283870)

研究分担者 安達 和彦  神戸大学, 工学部, 准教授 (30243322)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,710千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード双線形行列不等式 / 分枝限定法 / 実数値遺伝的アルゴリズム / Beowulfクラスタ計算機 / 並列分散計算 / 構造と制御系の同時最適設計 / 同時最適化 / BMI
研究概要

1.BeowulfクラスタによるBMI大域的最適化アルゴリズムの研究について
(1)CPU数の増加に対して2[decade]の精度が確保できる104CPUからなるBeowulfクラスタ計算機を構築した.
(2)分枝限定法において,実用的な問題で重要となるComplicating次元を考慮した新しい分枝手法を提案した.
(3)分枝限定法の並列分散化について,計算粒度を可変とするBeowulfクラスタにおける計算で特に有効な並列計算アルゴリズムを提案し,フォワードコンパチビリティに優れるBeowulfクラスタ計算機で実装を行った.
(4)遺伝的アルゴリズムについて,低次元な個体表現を導入し,各個体の評価を従来のように固有値で行うのではなく,線形行列不等式最適化を導入してより高精度に個体評価を行う手法を提案し,有効性を検証した.
(5)遺伝的アルゴリズムの並列分散計算について,(3)の個体評価手法は従来よりも大きな計算量を必要とするため,Beowulfクラスタ計算機の並列分散性を活用した並列化アルゴリズムを提案し,実装を行った.
2.BMI最適化手法に基づく構造・制御系の同時最適化問題の研究について
(1)パラレルリンク機構は複雑なリンク構造を有し,構造・制御の同時最適化が特に有効なシステムである.BMIの緩和問題である行列不等式最適化を用いた駆動力の最適分配制御手法を提案し,制御実験において有効性を確認した.しかし,大域的に最適なリンク機構,およびトルク分散制御則を導出するには至らなかった.
(2)実際の応用上は,データに基づくモデリングとパラメータ調整が重要となる.データベーストな非反証制御に,インテリジェントな学習手法であるサポートベクターマシンを援用する手法を提案し.磁気浮上系における制御実験において,データベーストな同時最適制御手法の可能性について検証した.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Parallel BMI Optimization using Unimodal Normal Distribution Crossover GA with Reduced-order Individual Expression2008

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc.of 17th IFAC World Congress (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel BMI Optimization using Unimodal Normal Distribution Crossover GA with Reduced-order Individual Expression2008

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Masaya Handa
    • 雑誌名

      Proc. of 17th IFAC World Congress (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Parallel BMI Optimization Using Unimodal Normal Distribution Crossover GA with Reduced-Order Individual Expression2008

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      17th IFAC World Congress (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BMI Global Optimization using Parallel Branch and Bound Method with a Novel Branching Method2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc.of American Control Conference

      ページ: 1664-1669

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非反証制御法による磁気浮上系のロバストPID制御器設計2007

    • 著者名/発表者名
      川西 通裕
    • 雑誌名

      日本機械学会論文誌(C編) 73巻730号

      ページ: 1738-1745

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BMI Optimization by-using Parallel UNDX Real-coded Genetic Algorithm with Beowulf Cluster2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Mechatronics, MEMS, and Smart Materials 6794

      ページ: 192-199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Parallel Mechanism with Redundant Actuators and Non-redundant Actuators2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Mechatronics, MEMS, and Smart Materials 6794

      ページ: 639-644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BMI Global Optimization using Parallel Branch and Bound Method with a Novel Branching Method2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Shibata Yoshiya
    • 雑誌名

      Proc. of American Control Conference

      ページ: 1664-1669

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Robust PID controller design for Magnetic Levitation System with Unfalsified Control Method2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Masanori Ukibune
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers(C) 73(730)

      ページ: 1738-1745

    • NAID

      110006317494

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] BMI Optimization by-using Parallel UNDX Real-coded Genetic Algorithms with Beowulf Cluster2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Masaya Handa
    • 雑誌名

      Mechatronics, MEMS, and Smart Materials vol.6794

      ページ: 192-199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Parallel Mechanism with Redundant Actuators and Non-redundant Actuators2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Tatsuro Hino
    • 雑誌名

      Mechatronics, MEMS, and Smart Materials vol.6794

      ページ: 639-644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 非反証制御法による磁気浮上系のロバストPID制御器設計2007

    • 著者名/発表者名
      川西通裕
    • 雑誌名

      日本機械学会論文誌(C編) 73巻730号

      ページ: 1738-1745

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BMI Global Optimization using Parallel Branch and Bound Method with a Novel Branching Method2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc. of the 2007 American Control Conference

      ページ: 1664-1669

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BMI optimization by-using parallel UNDX real-coded genetic algorithm with Beowulf cluster2007

    • 著者名/発表者名
      Masaya Handa
    • 雑誌名

      Mechatronics, MEMS, and Smart Materials 6794

      ページ: 192-199

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of parallel mechanism with redundant actuators and non-redundant actuators2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Hino
    • 雑誌名

      Mechatronics, MEMS, and Smart Materials 6794

      ページ: 639-644

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BMI Global Optimization using Parallel Branch and Bound Method with a Novel Branching Method2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE American Control Conference 2007

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Unfalsified PID Controller Design Method using Support Vector Machine with Gap Metric and its Application for Active Magnetic Actuator Systems2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc.of the 10th International Symposium on Magnetic Bearing

      ページ: 153-158

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unfalsified PID Controller Design with Adaptive Criterion Adjustment via Support Vector Machine and Gap Metric2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc.of SICE-ICASE International Joint Conference

      ページ: 4022-4027

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unfalsified PID Controller Design Method using Support Vector Machine with Gap Metric and its Application for Active Magnetic Actuator Systems2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Masanori Ukibune
    • 雑誌名

      Proc. of the 10th International Symposium on Magnetic Bearing

      ページ: 153-158

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unfalsified PID Controller Design with Adaptive Criterion Adjustment via Support Vector Machine and Gap Metric2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Masanori Ukibune
    • 雑誌名

      Proc. of SICE-ICASE International Joint Conference

      ページ: 4022-4027

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unfalsified PID Controler Design with Adaptive Criterion Adjustment via Support Vector Machine and Gap Metric2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc. of SICE-ICASE International Joint Conference

      ページ: 4022-4027

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Unfalsified PID Controler Design Method using Support Vector Machine with Gap Metric and its Application for Active Magnetic Actuator Systems2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc. of the 10th International Symposium on Magnetic Bearings

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 駆動冗長性を有するパラレルメカニズムの制御に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      日野辰郎
    • 学会等名
      関西支部第83期定時総会講演会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-03-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] パラレルリンクプラットフォームの冗長化と駆動力最適化制御2008

    • 著者名/発表者名
      川西 通裕
    • 学会等名
      第8回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-03-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Redundant Actuation of Parallel-link Platform and Drive Force Optimization Control2008

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 学会等名
      SICE 8th Annual Conference on Control Systems
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-03-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 柔軟な双腕アームを持つ平面宇宙ロボットの姿勢制御2007

    • 著者名/発表者名
      坂田 正則
    • 学会等名
      第36回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      ラフォート札幌
    • 年月日
      2007-09-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Attitude Control of a Planar Space Robot with FlexiblE Dual Arm2007

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sakata
    • 学会等名
      36th SICE Symposium on Control Theory
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2007-09-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 周波数応答集合に基づくQFT法を用いた空気圧シリンダの制御2007

    • 著者名/発表者名
      川西 通裕
    • 学会等名
      第51回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2007-05-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Control of pneumatic cylinder by QFT Method based on Frequency Response Set2007

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 学会等名
      The 51st Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2007-05-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] UNDX法による実数値遺伝的アルゴリズムを用いたBMI最適化-交互LMI法による個体評価-2007

    • 著者名/発表者名
      半田 真也
    • 学会等名
      第7回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2007-03-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] BMI Optimization with UNDX Real-coded Genetic Algorithms-Individual Evaluation with Alternating LMI method2007

    • 著者名/発表者名
      Masaya Handa
    • 学会等名
      SICE 7th Annual Conference on Control Systems
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-03-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 並列化分枝限定法によるBMI最適化と制御系設計-新しい分枝操作と可変計算粒度並列化-2006

    • 著者名/発表者名
      川西 通裕
    • 学会等名
      第6回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      ウィルあいち
    • 年月日
      2006-05-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Control System Design with Parallel Branch and Bound Method-a Novel Branching Operation and Variable Computational Granularity2006

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi
    • 学会等名
      SICE 6th Annual Conference on Control Systems
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2006-05-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] SVMを用いた非反証法に基づく磁気浮上システムのPID補償器設計2006

    • 著者名/発表者名
      浮舟 正倫
    • 学会等名
      第50回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2006-05-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] PID Controller Design for Magnetic Levitation System based on Unfalsified Control Method with SVM2006

    • 著者名/発表者名
      Masanori Ukibune
    • 学会等名
      The 50th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2006-05-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 並列化分枝限定法による双線形行列固有値最適化法の高効率化と制御系解析設計への応用2006

    • 著者名/発表者名
      柴田 義也
    • 学会等名
      第50回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2006-05-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Method for BMI Optimization and its Application to Control System Analysis/Design2006

    • 著者名/発表者名
      Shibata Yoshiya Parallelized Branch, Bound
    • 学会等名
      The 50th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2006-05-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi