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統計的アプローチを用いた非線形システムの学習制御

研究課題

研究課題/領域番号 21760327
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 制御工学
研究機関名古屋大学 (2009-2010, 2012)
京都大学 (2011)

研究代表者

藤本 健治  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10293903)

研究期間 (年度) 2009 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012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)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード学習制御 / 統計的学習 / 最適制御 / ベイズ学習 / 確率システム / 確率最適制御 / 非線形システム / 統計学習 / ベイズ推定
研究概要

本研究では、統計的アプローチと制御理論の融合を目指し、統計的学習手法を用いた制御系の推定・学習と制御に関する以下の成果を得た。変分ベイズ手法を用いた状態空間モデルのシステム同定に関する研究、時変の確率的なパラメータ変動を含む制御系の最適制御手法、時変・時不変の確率的なパラメータ変動を含む制御系の状態推定手法、などの方法を開発した。また数値シミュレーションを用いて、これらの手法の効果を確認した。

報告書

(5件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (29件) (うち査読あり 29件) 学会発表 (31件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 時変の確率最適制御を用いた板厚制御におけるばらつき抑制2013

    • 著者名/発表者名
      藤本 健治, 渡邉 敏章, 橋本 芳宏, 西田 吉晴
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: Vol.99, No.1 ページ: 12-19

    • NAID

      130003372491

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal trajectory generation for linear systems based on double generating functions2013

    • 著者名/発表者名
      Z. Hao, K. Fujimoto and Y. Hayakawa
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 6

    • NAID

      10031174216

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Passivity based control of a class of Hamiltonian systems with nonholonomic constraints2012

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, S. Sakai and T. Sugie
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: Vol.48 ページ: 3054-3063

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 変分ベイズ法に基づいた状態空間モデルのシステム同定2012

    • 著者名/発表者名
      藤本 健治, 佐藤 彰記, 福永 修一
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: Vol.48, No.2

    • NAID

      10030597208

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear receding horizon control of thickness and tension in a tandem cold mill with a variable rolling speed2012

    • 著者名/発表者名
      K. Ozaki, T. Ohtsuka, K. Fujimoto, A. Kitamura and M. Nakayama
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: Vol.52, No.1 ページ: 87-95

    • NAID

      10030746161

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Receding Horizon Control of Thickness and Tension in a Tandem Cold Mill with a Variable Rolling Speed2012

    • 著者名/発表者名
      Ozaki, K., Ohtsuka, T., Fujimoto, K., Kitamura, A., Nakayama, M.
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 52 号: 1 ページ: 87-95

    • DOI

      10.2355/isijinternational.52.87

    • NAID

      10030746161

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 変分ベイズ法に基づいた状態空間モデルのシステム同定2012

    • 著者名/発表者名
      藤本 健治・佐藤 彰記・福永 修一
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 48 ページ: 102-108

    • NAID

      10030597208

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Singular value analysisof nonlinear symmetric systems2011

    • 著者名/発表者名
      T. C. Ionescu, K. Fujimoto and J. M. A. Scherpen
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Automatic Control

      巻: Vol.56, No.9 ページ: 2073-2086

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repetitive control of Hamiltonian systems based on variational symmetry2011

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh and K. Fujimoto
    • 雑誌名

      Systems and Control Letters

      巻: Vol.60, No.9 ページ: 763-770

    • NAID

      10019523718

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 確率パラメータをもつ線形系の分散抑制最適制御2011

    • 著者名/発表者名
      藤本 健治, 小川 空記, 太田 祐平, 中山 万希志
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: Vol.47, No.7 ページ: 301-309

    • NAID

      10029470763

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 不連続な状態遷移を考慮した学習最適制御による歩行軌道の生成手法2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤 訓志, 藤本 健治, 玄 相昊
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: Vol.29, No.2 ページ: 212-222

    • NAID

      10027810533

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 確率パラメータを持つ線形系の分散抑制最適制御2011

    • 著者名/発表者名
      藤本健治・小川空記・太田祐平・中山万希志
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 47 ページ: 301-309

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Balanced realization and model order reduction for nonlinear systems based on singular value analysis2010

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto and J. M. A. Scherpen
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Optimization and Control

      巻: Vol.48, No.7 ページ: 4591-4623

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オブザーバに基づく機械系の確率的軌道追従制御について2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤 訓志, 藤本 健治
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: Vol.46, No.2 ページ: 106-113

    • NAID

      10026207810

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissipativity preserving balancing for nonlinear systems: a Hankel operator approach2010

    • 著者名/発表者名
      T. C. Ionescu, K. Fujimoto and J. M. A. Scherpen
    • 雑誌名

      Systems & Control Letters

      巻: Vol.59, Nos.3-4 ページ: 180-194

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 板速可変な冷間圧延機における板厚と張力の非線形Receding Horizon制御2010

    • 著者名/発表者名
      尾崎・大塚・藤本・北村・中山
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 96 ページ: 459-467

    • NAID

      130000308109

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Balanced realization and model order reduction for nonlinear systems based on singular value analysis2010

    • 著者名/発表者名
      K.Fujimoto, J.M.A.Scherpen
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Optimization and Control

      巻: 48 ページ: 4591-4623

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分散合意における収束性能について2010

    • 著者名/発表者名
      藤本・長谷川
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 46 ページ: 783-790

    • NAID

      10027621745

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational symmetry of discrete time Hamiltonian systems and learning optimal control2010

    • 著者名/発表者名
      K.Fujimoto, S.Ogawa
    • 雑誌名

      Proceedings of Mathematical Theory on Networks and Systems

      ページ: 1153-1158

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Balanced truncation for linear interconnected systems : the state feedback case2010

    • 著者名/発表者名
      K.Fujimoto, S.Ono, Y.Hayakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of Mathematical Theory on Networks and Systems

      ページ: 1977-1982

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controller reduction for linear systems based on subspace balanted realization2010

    • 著者名/発表者名
      K.Fujimoto, S.Ono, Y.Hayakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control

      ページ: 5362-5367

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric structure of variational and adjoint systems of stochastic Hamiltonian systems2010

    • 著者名/発表者名
      S.Satoh, K.Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control

      ページ: 1423-1428

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification of learning optimal gait generation method in considering discontinuous velocity transitions2010

    • 著者名/発表者名
      S.Satoh, M.Ikeda, K.Fujimoto, Y.Hayakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE Annual Conference

      ページ: 2794-2799

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ポート・ハミルトン系の漸近的経路追従制御2010

    • 著者名/発表者名
      藤本健治・谷口充
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 46

      ページ: 83-90

    • NAID

      10026207769

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オブザーバに基づく機械系の確率的軌道追従制御について2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・藤本健治
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 46

      ページ: 106-113

    • NAID

      10026207810

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic path following and velocity control of port-Hamiltonian systems2009

    • 著者名/発表者名
      M.Taniguchi, K.Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of European Control Conference

      ページ: 236-241

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The cross operator and the singular value analysis for nonlinear symmetric systems2009

    • 著者名/発表者名
      T.C.Ionescu, K.Fujimoto, J.M.A.Scherpen
    • 雑誌名

      Proceedings of European Control Conference

      ページ: 1565-1570

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-varying path following control for port-Hamiltonian systems2009

    • 著者名/発表者名
      M.Taniguchi, K.Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control

      ページ: 3323-3328

    • NAID

      10028213558

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positive and bounded real balancing for nonlinear systems : a controllability and observability function aproach2009

    • 著者名/発表者名
      T.C.Ionescu, K.Fujimoto, J.M.A.Scherpen
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control

      ページ: 4310-4315

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Optimal trajectory generation for linear systems based on double generating functions2012

    • 著者名/発表者名
      Z. Hao and K. Fujimoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Maui, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] On subspace balanced realization and model order reduction for nonlinear interconnected systems2012

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Maui, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Stability analysis of tacit learning based on environmental signal accumulation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Shimoda, K. Fujimoto, T. Yamamoto, I. Maeda and H. Kimura
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Vilamoura, Algarve, Portugal
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Variance suppression for gauge control via stochastic optimal control2012

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, K. Fujimoto, Y. Hashimoto and Y. Nishida
    • 学会等名
      Proceedings of IFAC Workshop on Automation in the Mining, Mineral and Metal Industries
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Approximate solutions to the Hamilton-Jacobi Equations for generating functions with a quadratic cost function with respect to the input2012

    • 著者名/発表者名
      Z. Hao and K. Fujimoto
    • 学会等名
      Proceedings of IFAC Workshop on Lagrangian and Hamiltonian Methods for Nonlinear Control
    • 発表場所
      Bertinoro, Italy
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Approximate solutions to the Hamilton-Jacobi Equations for generating functions with a quadratic cost function with respect to the input2012

    • 著者名/発表者名
      Z. Hao and K. Fujimoto
    • 学会等名
      IFAC Workshop on Lagrangian and Hamiltonian Methods for Nonlinear Control
    • 発表場所
      University of Bologna (Bertinolo, Italy)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Variance suppression for gauge control via stochastic optimal control2012

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, K. Fujimoto, Y. Hashimoto and Y. Nishida
    • 学会等名
      IFAC Workshop on Automation in the Mining, Mineral and Metal Industries
    • 発表場所
      Nagaragawa Convention Center (Gifu, Japan)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Stability analysis of tacit learning based on environmental signal accumulation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Shimoda, K. Fujimoto, T. Yamamoto, I. Maeda and H. Kimura
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Hotel Tivoli Marina Vilamoura (Algarve, Portugal)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] On subspace balanced realization and model order reduction for nonlinear interconnected systems2012

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto
    • 学会等名
      IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      The Grand Wailea Waldorf Astoria Resort (Maui, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Optimal trajectory generation for linear systems based on double generating functions2012

    • 著者名/発表者名
      Z. Hao and K. Fujimoto
    • 学会等名
      IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      The Grand Wailea Waldorf Astoria Resort (Maui, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] System identification based on variational Bayes method and the invariance under coordinate transformations2011

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, A. Satoh and S. Fukunaga
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Optimal control for linear systems with stochastic parameters for variance suppression2011

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, Y. Ota and M. Nakayama
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Periodic gait generation via repetitive optimal control of Hamiltonian systems2011

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh, K. Fujimoto and S.-H. Hyon
    • 学会等名
      Proceedings of the 18th IFAC World Congress
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Optimal control of linear systems with stochastic parameters for variance suppression: The finite time horizon case2011

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, S. Ogawa, Y. Ota and M. Nakayama
    • 学会等名
      Proceedings of the 18th IFAC World Congress
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] On convergence rate of distributed consensus for homogeneous graphs2011

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 18th IFAC World Congress
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Path following control for a class of electro-mechanical systems and its application2011

    • 著者名/発表者名
      M. Taniguchi and K. Fujimoto
    • 学会等名
      2011 International Conference on Mechatronics and Information Technology
    • 発表場所
      Shenyang, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] On convergence rate of distributed consensus for homogeneous graphs2011

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      18th IFAC World Congress
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Periodic gait generation via repetitive optimal control of Hamiltonian systems2011

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh, K. Fujimoto and S.-H. Hyon
    • 学会等名
      18th IFAC World Congress
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Optimal control for linear systems with stochastic parameters for variance suppression2011

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, Y. Ota and M. Nakayama
    • 学会等名
      IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ベイズ推定のための確率最適制御2010

    • 著者名/発表者名
      小川空記・藤本健治・中山万希志
    • 学会等名
      第10回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大規模ネットワーク系の収束性能について2010

    • 著者名/発表者名
      長谷川祐子・藤本健治
    • 学会等名
      第10回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A symmetric structure of variational and adjoint systems of stochastic Hamiltonian systems2010

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh and K. Fujimoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Controller reduction for linear systems based on subspace balanced realization2010

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, S. Ono and Y. Hayakawa
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Stabilization of Time-varying Stochastic Port-Hamiltonian Systems Based on Stochastic Passivity2010

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh and K. Fujimoto
    • 学会等名
      Proceedings of IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Modification of learning optimal gait generation method in considering discontinuous velocity transitions2010

    • 著者名/発表者名
      S. Satoh, M. Ikeda, K. Fujimotoand Y. Hayakawa
    • 学会等名
      Proceedings of SICE Annual Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Variational symmetry of discrete-time Hamiltonian systems and learning optimal control2010

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto and S. Ogawa
    • 学会等名
      Proceedings of Mathematical Theory on Networks and Systems
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 力学系の性質に基づく歩行制御について2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・藤本健治・久場景太郎
    • 学会等名
      第10回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2009)
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都)
    • 年月日
      2009-12-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 確率ポート・ハミルトン系の変分過程と随伴過程について2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤訓志・藤本健治
    • 学会等名
      第38回制御理論シシポジウム
    • 発表場所
      コスモスクエア国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ポート・ハミルトン系の経路追従制御-電気機械系への適用-2009

    • 著者名/発表者名
      谷口充・藤本健治
    • 学会等名
      第38回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      コスモスクエア国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Positive and bounded real balancing for nonlinear systems: a controllability and observability function aproach2009

    • 著者名/発表者名
      T. C. Ionescu, K. Fujimoto and J. M. A. Scherpen
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Shanghai, R.P. China
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] The cross operator and the singular value analysis for nonlinear symmetric systems2009

    • 著者名/発表者名
      T. C. Ionescu, K. Fujimoto and J. M. A. Scherpen
    • 学会等名
      Proceedings of European Control Conference
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://control.kuaero.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2019-07-29  

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