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遅延時間を活用した丈夫で多様なネットワークダイナミクスの設計・構築とその応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H03306
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61040:ソフトコンピューティング関連
研究機関大阪府立大学

研究代表者

小西 啓治  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90259911)

研究分担者 大谷 真弘  奈良工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (10353301)
原 尚之  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10508386)
杉谷 栄規  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (40780474)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード遅延時間 / ネットワーク / ダイナミクス / 制御工学 / 複雑系科学 / ダイナミス / 複雑系 / 遅延
研究成果の概要

複数のサブシステムから構成されるネットワークのダイナミクスは,サブシステム間の相互作用に伴う遅延時間から大きな影響を受ける.本研究では,遅延がダイナミクスに与える安定化と多様化について,有用な基礎的な知見と応用例を得ることができた.具体的には,遅延結合発振器ネットワークに生じる振動停止現象・振動抑制現象や遅延結合された反応拡散系に生じる不安定現象などの基礎的な成果を得た.さらに,結合発振器のダイナミクスを埋め込んだロボット群のフォーメーション制御や直流給電システムの安定化制御などの応用例についても,有益な結果が得られた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々の身の回りにある「遅延」は,システムのパフォーマンスを低下させるネガティブな要因として扱われてきた.本研究は,この「遅延」がポジティブに活用できるのでは?という視点で,遅延が誘発する現象について,理論的な「基礎研究」と実用を目指した「応用研究」に取り組んだ.独創性の強い取り組みであるため,本成果をさらに深く・広く展開すれば,今までは発想できなかったような機能を持つシステムが創造できるかもしれない.

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Amplitude suppression of oscillators with delay connections and slow switching topology2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwamoto, Y. Sugitani, S. Masamura, K. Konishi, N. Hara
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 102 号: 3 ページ: 032206-032206

    • DOI

      10.1103/physreve.102.032206

    • NAID

      120006949271

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 遅延結合した複素Ginzburg-Landauモデルに生じる不安定性2020

    • 著者名/発表者名
      テキ博偉,小西啓治,原尚之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J103-A ページ: 165-175

    • NAID

      120006949270

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Global stabilization of DC bus system with delayed feedback control2020

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, K. Konishi, N. Hara
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications

      巻: ー ページ: 191-194

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental investigation on circular formation of two-wheeled mobile robots controlled by coupled oscillators with bias2020

    • 著者名/発表者名
      T. Fujii, K. Konishi, N. Hara
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications

      巻: ー ページ: 195-198

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental investigation of amplitude death in delay-coupled double-scroll circuits with randomly time-varying network topology2020

    • 著者名/発表者名
      S. Masamura, T. Iwamoto, Y. Sugitani, K. Konishi, N. Hara
    • 雑誌名

      Nonlinear Dynamics

      巻: 99 号: 4 ページ: 3155-3168

    • DOI

      10.1007/s11071-019-05461-0

    • NAID

      120006879771

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental observation of destabilization in a DC bus system and its stabilization with delayed feedback control2019

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, K. Konishi, N. Hara
    • 雑誌名

      Nonlinear Dynamics

      巻: 98 号: 3 ページ: 1645-1657

    • DOI

      10.1007/s11071-019-05273-2

    • NAID

      120006879772

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amplitude suppression of one-way ring delay-coupled oscillators with slow change of coupling direction2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwamoto, K. Konishi, Y. Sugitani, N. Hara
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications

      巻: - ページ: 50-53

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amplitude death of oscillator networks with extended delay connections2019

    • 著者名/発表者名
      S. Mizukami, K. Konishi, Y. Sugitani, N. Hara
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications

      巻: - ページ: 93-96

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of a basin in a DC bus system with act-and-wait delayed feedback control2019

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, K. Konishi, N. Hara
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications

      巻: - ページ: 637-640

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 遅延結合した非同一発振器に振動停止現象を誘発するパラメータ領域の導出2021

    • 著者名/発表者名
      水上慎祐,小西啓治,杉谷栄規,原尚之
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 結合方向の時間的変化を伴う格子状ネットワークにおける遅延結合発振器群の振動抑制2021

    • 著者名/発表者名
      岩本哲,小西啓治,杉谷栄規,原尚之
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Design of time-varying network topology for inducing amplitude suppression in delay-coupled oscillator networks2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwamoto, K. Konishi, Y. Sugitani, N. Hara
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Amplitude death in oscillator networks with partial extended delay connections2020

    • 著者名/発表者名
      S. Mizukami, K. Konishi, Y. Sugitani, N. Hara
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遅延結合の方向の切り替えによりリング型発振器ネットワークに誘発される振動抑制現象2019

    • 著者名/発表者名
      岩本哲, 小西啓治,杉谷栄規,原尚之
    • 学会等名
      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] Act-and-wait 遅延フィードバック制御された直流給電システムのロバスト性の検証実験2019

    • 著者名/発表者名
      吉田晃基, 小西啓治,原尚之
    • 学会等名
      電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] バイアスを伴った結合位相振動子によって駆動されるロボット群の円形フォーメーション形成実験2019

    • 著者名/発表者名
      藤井尚史, 小西啓治, 原尚之
    • 学会等名
      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] 部分拡張遅延結合が誘発する振動停止現象の安定性解析2019

    • 著者名/発表者名
      水上慎祐, 小西啓治,杉谷栄規,原尚之
    • 学会等名
      電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 発振器群に振動停止現象を誘発する拡張型遅延結合のパラメータ設計2019

    • 著者名/発表者名
      水上慎祐,小西啓治,原尚之
    • 学会等名
      計測自動制御学会 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] 拡張型遅延結合が誘発する振動停止現象の解析2018

    • 著者名/発表者名
      水上慎祐, 小西啓治, 杉谷栄規, 原尚之
    • 学会等名
      自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Act-and-wait 時間遅延フィードバックが施された直流給電システムのベイスンの推定2018

    • 著者名/発表者名
      吉田晃基, 小西啓治, 原尚之
    • 学会等名
      自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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