ロバスト半正定値計画問題の厳密解法と制御系設計への応用

• 研究課題/領域番号: 21760328
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 蛯原 義雄 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80346080)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: ロバスト半正定値計画 / 制御系解析・設計 / 厳密解法 / 半正定値計画問題 / 線形計画問題 / システム解析 / システム設計 / 非負システム / 周期時変制御器設計 / ロバスト半正値計画

研究概要

本研究では,不確かさを有する制御対象のロバスト性能解析問題を扱う上で現れるロバスト半正定値計画問題に対して,漸近的に厳密となる(通常の,したがって取り扱いの容易な)半正定値計画問題の列を構成する手法を構築した.また,不確かさを有する離散時間の制御対象に対して,高い(ロバスト)制御性能の達成を可能とするためにはメモリー型周期時変制御器を用いることが有効であることを示し,半正定値計画に基づいた具体的な設計手法を確立した. 本研究に関連する成果で,研究代表者は計測自動制御学会 2009 年度Annual Conference International Award を受賞した.

研究成果

• [雑誌論文] Periodic Memory State-feedback Controller: New Formulation, Analysis and Design Results (2013)
  • 著者名/発表者名: J.F. Tregouet, D. Peaucelle, D. Arzelier and Y. Ebihara
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control ページ: 14-14
  • URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6475980&tag=1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodically Time-Varying Memory State-Feedback for Robust H2 Control of Uncertain Discrete-Time Linear Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 雑誌名: Asian Journal of Control 巻: Vol. 15, No. 2 ページ: 409-419
  • 査読あり
• [雑誌論文] LMIを用いた離散時間非負システムの安定性とH-infinity性能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松村大気,蛯原義雄,萩原朋道
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 巻: Vol. 26, No. 1 ページ: 45-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lower Bound Analysis of H-infinity Performance Achievable via Decentralized LTI Controllers (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 雑誌名: International Journal of Robust and Nonlinear Control 巻: 未定 号: 16 ページ: 15-15
  • DOI: 10.1002/rnc.2999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodic Memory State-Feedback Controller: New formulation, Analysis and Design Results (2013)
  • 著者名/発表者名: J.F. Tregouet
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control 巻: 未定 号: 8 ページ: 14-14
  • DOI: 10.1109/tac.2013.2251820
  • 査読あり
• [雑誌論文] LMIを用いた離散時間非負システムの安定性とH∞性能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松村大気
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 巻: Vol. 26, No. 1 ページ: 45-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodically Time-Varying Controller Synthesis for Multiobjective H2/H-infinity Control of Discrete-Time Systems and Analysis of Achievable Performance (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, Y. Yamaguchi and T. Hagiwara
  • 雑誌名: Systems and Control Letters 巻: Vol. 60, No. 9 ページ: 709-717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodically Time-Varying Memory State-Feedback ControllerSynthesis for Discrete-Time Linear Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 雑誌名: Automatica 巻: Vol. 47, No. 1 ページ: 14-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodically Time-Varying Controller Synthesis for Multiobjective H2/H-infinity Control of Discrete-Time Systems and Analysis of Achievable Performance (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara, J.Yamaguchi, T.Hagiwara
  • 雑誌名: Systems and Control Letters 巻: Vol.60 号: 9 ページ: 709-717
  • DOI: 10.1016/j.sysconle.2011.05.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodically Time-Varying Memory State-Feedback Controller Synthesis for Discrete-Time Linear Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara, D.Peaucelle, D.Arzelier
  • 雑誌名: Automatica 巻: Vol.47 ページ: 14-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Uncertain Discrete-Time Linear Periodic Systemsbased on System Lifting and LMIs (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 雑誌名: European Journal of Control 巻: Vol. 16, No. 5 ページ: 532-544
  • 査読あり
• [雑誌論文] 単一の不確定パラメータを有する線形時不変系のロバスト H∞性能解析-双対 LMI に基づく緩和問題の漸近的に厳密な階層的構成と非漸近的な厳密性検証- (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田雄介,田原雅人, 蛯原義雄,萩原朋道
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 巻: Vol. 23, No. 3 ページ: 46-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Uncertain Discrete-Time Linear Periodic Systems based on System Lifting and LMIs (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara, D.Peaucelle, D.Arzelier
  • 雑誌名: European Journal of Control 巻: Vol.16 ページ: 532-544
  • 査読あり
• [雑誌論文] 単一の不確定パラメータを有する線形時不変系のロバストH_∝性能解析:双対LMIに基づく緩和問題の漸近的に厳密な階層的構成と非漸近的な厳密性検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田雄介, 田原雅人, 蛯原義雄, 萩原朋道
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 Vol.23 ページ: 46-55
  • NAID: 10026495704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust Performance Analysis of Uncertain LTI Systems: Dual LMI Approach and Verifications for Exactness (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, Y. Onishi and T. Hagiwara
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control, Special Issue on Positive Polynomials in Control 巻: Vol. 54, No. 5 ページ: 938-951
  • NAID: 120002086027
  • 査読あり
• [学会発表] Stability and Persistence Analysis of Large Scale InterconnectedPositive Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 学会等名: Proc. of the European Control Conference
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
  • 年月日: 2013-07-19
• [学会発表] Stability and Persistence Analysis of Large Scale Interconnected Positive Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: European Control Conference
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
• [学会発表] Robust H-infinity Performance of Periodic Systems with Memory: New Formulations, Analysis and Design Results (2012)
  • 著者名/発表者名: J.F. Tregouet, D. Arzelier, D. Peaucelle, Y. Ebihara, C. Pittet and A. Falcoz
  • 学会等名: Proc. of the 51th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Maui, Hawaii, USA
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] Decentralized Control ofInterconnected Positive Systems Using L1-induced Norm Characterization (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 学会等名: Proc.of the 51th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Maui, Hawaii, USA
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] Dual LMI Approach to Linear Positive System Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: Proc. of 12th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2012)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] Optimal L1-Controller Synthesis for Positive Systems and Its Robustness Properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 学会等名: Proc. of the American Control Conference
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2012-06-29
• [学会発表] Robust Stability of Periodic Systems with Memory: New Formulations, Analysis and Design Results (2012)
  • 著者名/発表者名: J.F. Tregouet, Y. Ebihara, D. Arzelier, D. Peaucelle, C. Pittet and A. Falcoz
  • 学会等名: Proc. of the 7th IFAC Symposium on Robust Control Design
  • 発表場所: Aalborg, Denmark
  • 年月日: 2012-06-22
• [学会発表] Decentralized Control of Interconnected Positive Systems Using L1-induced Norm Characterization (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: The 51th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Maui, Hawaii
• [学会発表] Robust H-infinity Performance of Periodic Systems with Memory: New Formulations, Analysis and Design Results (2012)
  • 著者名/発表者名: J.F. Tregouet
  • 学会等名: The 51th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Maui, Hawaii, USA
• [学会発表] Dual LMI Approach to Linear Positive System Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: The 12th International Conference on Control, Automation and Systems
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Optimal L1-Controller Synthesis for Positive Systems and Its Robustness Properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: 2012 American Control Conference
  • 発表場所: Montreal, Quebec, Canada
• [学会発表] Robust Stability of Periodic Systems with Memory: New Formulations, Analysis and Design Results (2012)
  • 著者名/発表者名: J.F. Tretouet
  • 学会等名: The 7th IFAC Symposium on Robust Control Design
  • 発表場所: Aalborg, Denmark
• [学会発表] Periodic H2 Synthesis for Spacecraft Attitude Control with Magnetorquers and Reaction Wheels (2011)
  • 著者名/発表者名: J.F. Tregouet, D. Arzelier, D. Peaucelle,Y. Ebihara, C. Pittet and A. Falcoz
  • 学会等名: Proc. of the 50th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Periodic H2 synthesis for spacecraft attitude control with magnetorquers and reaction wheels (2011)
  • 著者名/発表者名: J.F.Tregouet, D.Arzelier, D.Peaucelle, Y.Ebihara, C.Pittet, A.Falcoz
  • 学会等名: Decision and Control and European Control Conierence (CDC-ECC), 2011 50th IEEE Conference on
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] L1 Gain Analysis of Linear Positive Systems and Its Application (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 学会等名: Proc.of the 50th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] L1 gain analysis of linear positive systems and its application (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara, D.Peaucelle, D.Arzelier
  • 学会等名: Decision and Control and European Control Conlerence (CDC-ECC), 2011 50th IEEE Conference on
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Periodic FIR Controller Synthesis for Discrete-Time Uncertain Linear Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: J.F. Tregouet, D. Arzelier, D. Peaucelle,Y. Ebihara, C. Pittet and A. Falcoz
  • 学会等名: Proc. of the 50th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] Periodic FIR controller synthesis for discrete-time uncertain linear systems (2011)
  • 著者名/発表者名: J.F.Tregouet, D.Arzelier, D.Peacelle, Y.Ebihara, C.Pittet, A.Falcoz
  • 学会等名: Decision and Control and European Control Conlerence (CDC-ECC), 2011 50th IEEE Conference on
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] Some Conditions for Convexifying Static H-infinity Control Problems (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 学会等名: Proc. of the 18th IFAC World Congress
  • 発表場所: Milano, Italy
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Some conditions for convexifying static H-infinity control problems (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara, D.Peaucelle, D.Arzelier
  • 学会等名: The 18th IFAC World Congress
  • 発表場所: Milano, Italy
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Asymptotic Exactness of Dual LMI Approach for Robust Performance Analysis of Uncertain LTI Systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, Y. Matsuda and T. Hagiwara
  • 学会等名: Proc. of the 49th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Atlanta, Georgia, USA
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Asymptotic Exactness of Dual LMI Approach for Robust Performance Analysis of Uncertain LTI Systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara
  • 学会等名: The 49th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Atlanta, Georgia, USA
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Robust H2 Control of Uncertain Discrete-Time Linear Systemswith Periodically Time-Varying Memory State-Feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: Proc. of the IEEE Multi Conference on Systems and Control
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Robust H2 Control of Uncertain Discrete-Time Linear Systems with Periodically Time-Varying Memory State-Feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara
  • 学会等名: IEEE Multi-conference on Systems and Control
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Periodically Time-Varying Controller Synthesis for Multiobjective H_2/H-infinity Control of Discrete-Time Systems and Analysis of Achievable Performance (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, J. Yamaguchi and T. Hagiwara
  • 学会等名: Proc. of the 19th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS2010)
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Decentralized Control for Discrete-Time LTI Systems:Lower Bound Analysis of H-infinity Performance Achievable via LTI Controllers (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara and N. Sebe
  • 学会等名: Proc. of the American Control Conference
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] 半正定値計画に基づく制御系のロバスト性解析・ロバスト設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 蛯原義雄
  • 学会等名: 第2回日本数式処理学会理論分科会研究会
  • 発表場所: クロスパル新潟
  • 年月日: 2010-02-18
• [学会発表] Constructing a Sequence of Relaxation Problems for Robustness Analysis of Uncertain LTI Systems via Dual LMIs (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda, Y. Ebihara and T. Hagiwara
  • 学会等名: Proc.of the 48th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Further Results on Periodically Time-Varying Dynamical State-Feedback Controller Synthesis for Discrete-Time Linear Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, Y. Kuboyama, T. Hagiwara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 学会等名: Proc. of the 48th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Constructing a Sequence of Relaxation Problems for Robustness Analysis of Uncertain LTI Systems via Dual LMIs (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara
  • 学会等名: The 48th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Further Results on Periodically Time-Varying Dynamical State-Feedback Controller Synthesis for Discrete-Time Linear Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ebihara
  • 学会等名: The 48th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Robustness Analysis of Uncertain Discrete-Time Linear Systemsbased on System Lifting and LMIs (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle and D. Arzelier
  • 学会等名: Proc. of the ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: Fukuoka Japan
  • 年月日: 2009-08-20
• [学会発表] An Elementary Proof for the Exactness of (D,G) Scaling (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: Proc. of the 47th American Control Conference
  • 発表場所: St. Leouis, Missouri, USA
  • 年月日: 2009-06-11
• [図書] LMI によるシステム制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蛯原義雄
  • 総ページ数: 236
  • 出版者: 森北出版
• [図書] LMIによるシステム制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蛯原義雄
  • 総ページ数: 236
  • 出版者: 森北出版