同次微分器を用いた超小型分散コントローラの研究

• 研究課題/領域番号: 19760298
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 西田 豪 独立行政法人理化学研究所, ロボット動作研究チーム, 基幹研究所研究員 (80435669)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,570千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
• キーワード: 制御システム / 同次系 / 微分器 / 回路実装

研究概要

本研究は,閉ループ系の減衰を増加させ等価的に系の応答速度を上げることができる微分フィードバック制御に用いる,同次微分器のFPGA実装およびアナログ回路実装を行う.また,その特性を検証し,従来用いられてきた近似微分器との統合設計手法を開発する.そして,この手法の有効性を示すために,センサ統合型アクチュエータであり人工筋肉として利用されているイオン導電性高分子・貴金属接合体(IPMC)に適用し,同次微分器より検出した速度信号を用いて,分布定数系に対する受動性に基づく制御手法を実現する.

研究成果

• [雑誌論文] Stabilization of Nonlinear Systems using Weak-Lyapunov Functions (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, T. Tsuzuki, H. Nakamura and Y. Yamashita
  • 雑誌名: SICE J. of Control Measurement, and System Integration Vol. 2, No. 1, Jan. ページ: 43-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilization of Nonlinear Systems using Weak-Lyapunov Functions (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, T. Tsuzuki, H. Nakamura, Y. Yamashita
  • 雑誌名: SICE J. of Control Measurement, and System Integration 2 ページ: 43-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] 無限次元ハミルトンおよびラグランジュ系におけるディラック構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田 豪, Bernhard Maschke
  • 雑誌名: システム/制御/情報 : 大域非線形制御理論とその展望特集号 第52巻第3号 ページ: 96-102
  • 査読あり
• [雑誌論文] 無限次元ハミルトンおよびラグランジュ系におけるディラック構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田豪, Bernhard Maschke
  • 雑誌名: システム/制御/情報 3 ページ: 96-102
  • 査読あり
• [学会発表] 分布ポート表現のシンプレクティック構造とディラック構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西田豪, 山北昌毅, Bernhard Maschke
  • 学会等名: 第9回制御部門大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] Topological Geometry and Control for Distributed Port-Hamiltonian Systems with Non-integrable Structures (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, B. Maschke and M. Yamakita
  • 学会等名: Proc. Of the 47th IEEE Conf. on Decision and Control (pp. 1291-1297)
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Topological Geometry and Control for Distributed Port-Hamiltonian- Systems with Non-integrable Structures (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, B. Maschke, M. Yamakita
  • 学会等名: Proc. of the 47^<th> IEEE Conf. on Decision and Control
  • 発表場所: メキシコ,カンクン
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Numerical Study on the Hamiltonian Discretization of the Transmission Line: Toward the Modeling for the Fractal-Like Rough Electrodes of Ionic Polymer Actuators (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Takagi, B. Maschke, G. Nishida and K. Asaka
  • 学会等名: 9th SICE System Integration Division Conference
  • 発表場所: Gifu
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] 無限次元同次系の変分構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田 豪, 中村 文一
  • 学会等名: 第37回制御理論シンポジウム資料(pp.369-374)
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 非可積分構造を持つ分布定数port-Hamilton系の境界制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田 豪, Bernhard Maschke, 山北 昌毅
  • 学会等名: 第37回制御理論シンポジウム資料(pp.393-404)
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 無限次元同次系の変分構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田豪, 中村文一
  • 学会等名: 第37回制御理論シンポジウム資料
  • 発表場所: 鹿児島,霧島
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] 非可積分構造を持つ分布定数port-Hamilton系の境界制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田豪, Bernhard Maschke, 山北昌毅
  • 学会等名: 第37回制御理論シンポジウム資料
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] Stabilization of Nonlinear Systems Using Weak-Control-Lyapunov Functions (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, T. Tsuzuki, H. Nakamura, Y. Yamashita
  • 学会等名: Proc. of the 17^<th> IFAC World Congress
  • 発表場所: 韓国,ソウル
  • 年月日: 2008-07-08
• [学会発表] Stabilization of Nonlinear Systems Using Weak-Control-Lyapunov Functions (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, T. Tsuzuki, H. Nakamura, Y. Yamashita
  • 学会等名: Proc. Of the 17th IFAC World Congress (pp. 6190-6195)
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2008-07-07
• [学会発表] Multi-Scale Distributed Port-Hamiltonian Representation of Ionic Polymer-Metal Composite (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, K. Takagi, B. Maschke
  • 学会等名: Proc. of the 17^<th> IFAC World Congress
  • 発表場所: 韓国,ソウル
  • 年月日: 2008-07-07
• [学会発表] Multi-Scale Distributed Port-Hamiltonian Representation of Ionic Polymer-Metal Composite (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, K. Takagi, B. Maschke
  • 学会等名: Proc. Of the 17th IFAC World Congress (pp. 2300-2305)
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2008-07-06
• [学会発表] Distributed Impedance Model of Ionic Polymer-Metal Composite Actuators (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Takagi, K. Asaka, G. Nishida, Y. Nakabo and Z.W. Luo
  • 学会等名: 3rd Int. Conf. of Smart Materials, structures and systems
  • 発表場所: Sicily, Italy
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] 変分問題におけるStokes-Dirac構造とポート表現 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田 豪, 山北 昌毅, 羅 志偉
  • 学会等名: 第8回制御部門大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-03-05
• [学会発表] Field Port-Lagrangian Systems with Degenerate Lagrangian and External Forces (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, M. Yamakita, Z.W. Luo
  • 学会等名: Proc. Of the 46th IEEE Conf. Decision and Control
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] Port-Representation of Bi-Hamiltonian Structure for Infinite-Dimensional Symmetry (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, M. Yamakita, Z.W. Luo
  • 学会等名: Proc. Of the 46th IEEE Conf. Decision and Control
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] Field Port-Lagrangian Systems with Degenerate Lagrangian and External Forces (2007)
  • 著者名/発表者名: Gou Nishida
  • 学会等名: the 46th IEEE Conf. Decision and Control
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] Port-Representation of Bi-Hamiltonian Structure for Infinite-Dimensional Symmetry (2007)
  • 著者名/発表者名: Gou Nishida
  • 学会等名: the 46th IEEE Conf. Decision and Control
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] Multi-Scale Distributed Port-Hamiltonian Systems - Application to Ionic Polymer-Metal Composite (IPMC) (2007)
  • 著者名/発表者名: 西田 豪, 高木 賢太郎, B. Maschke
  • 学会等名: 第36回制御理論シンポジウム資料(pp.325-328)
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-09-06
• [学会発表] 被覆写像を用いた非線形システムの連続安定化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村 文一, 中村 奈美, 西田 豪, 山下 裕
  • 学会等名: 第36回制御理論シンポジウム資料(pp.61-66)
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] 弱制御Lyapunov関数を用いた非線形系の安定化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西田 豪, 都築 卓有規, 中村 文一, 山下 裕
  • 学会等名: 第36回制御理論シンポジウム資料(pp.55-60)
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] Port-based Energy Balance on Compact Manifolds (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, R. Enomoto, M. Yamakita, Z.W. Luo
  • 学会等名: Reprint of the 7th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems (pp. 491-496)
  • 発表場所: Pretoria, South Africa
  • 年月日: 2007-08-23
• [学会発表] Time-Varying Port-Representation of Dissipative Structures with Gauge Transformations (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, M. Yamakita, Z.W. Luo
  • 学会等名: Proceedings of the European Control Conference 2007 (pp. 4819-4824)
  • 発表場所: Kos, Greece
  • 年月日: 2007-07-04
• [学会発表] Asymptotic Stability of Gradient Homogeneous Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, G. Nishida, H. Nishitani
  • 学会等名: Proceedings of the European Control Conference 2007 (pp. 3657-3663)
  • 発表場所: Kos, Greece
  • 年月日: 2007-07-03
• [学会発表] 偏微分制御理論とその応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西田 豪, 榎本 隆二, 羅 志偉
  • 学会等名: 第7回制御部門大会(pp.81-2-5-1-81-2-5-6)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-03-08
• [学会発表] 準勾配同次系の漸近安定性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村 文一, 西田 豪
  • 学会等名: 第7回制御部門大会(pp.81-2-3-1-81-2-3-4)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-03-08
• [図書] "Virtual Lagrangian Construction Method for Infinite-Dimensional Systems with Homotopy Operators", in Lagrangian and Hamiltonian Methods for Nonlinear Control 2006, Lecture Notes in Control and Information Sciences, F.Bullo and K.Jujimoto (Eds.) (2007)
  • 著者名/発表者名: G.Nishida, M. Yamakita, and Z. Luo
• [備考]
  • URL: http://rtc.nagoya.riken.jp/human/nishida/
• [備考]
  • URL: http://rtc.nagoya.riken.jp/human/nishida/
• [備考]
  • URL: http://www.bmc.riken.jp/~nishida/
• [産業財産権] 放射線のエネルギ分布調整機構、並びに、これを用いた放射線の照射装置 (2008)
  • 発明者名: 西田, 谷崎
  • 権利者名: 住友重機械工業株式会社
  • 取得年月日: 2008-09-03
• [産業財産権] 放射線のエネルギ分布調整機構、並びに、これを用いた放射線の照射装置 (2008)
  • 発明者名: 西田, 谷崎
  • 権利者名: 住友重機械工業株式会社
  • 取得年月日: 2008-10-01
• [産業財産権] 放射線のエネルギ分布調整機構、並びに、これを用いた放射線の照射装置 (2008)
  • 発明者名: 西田, 谷崎
  • 権利者名: 住友重機械工業株式会社
  • 取得年月日: 2008-12-24
• [産業財産権] 放射線のエネルギ分布調整機構、並びに、これを用いた放射線の照射装置 (2008)
  • 発明者名: 西田豪, 谷崎直昭
  • 権利者名: 住友重機械工業株式会社
  • 取得年月日: 2008-06-20
• [産業財産権] 放射線のエネルギ分布調整機構、並びに、これを用いた放射線の照射装置 (2008)
  • 発明者名: 西田豪, 谷崎直昭
  • 権利者名: 住友重機械工業株式会社
  • 取得年月日: 2008-07-25
• [産業財産権] 放射線のエネルギ分布調整機構、並びに、これを用いた放射線の照射装置 (2008)
  • 発明者名: 西田豪, 谷崎直昭
  • 権利者名: 住友重機械工業株式会社
  • 取得年月日: 2008-10-17