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GPGPUクラスタによる超並列最適化を用いた知的制御系設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23560304
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
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(系)研究科(研究院), 准教授 (00283870)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード超並列計算 / GPGPUクラスタ / パラメトリックアプローチ / Sum-of-Square / 非同期型粒子群最適化 / 確率モデル遺伝的アルゴリズム / 多項式デスクリプタ / ロバスト制御 / 学習 / データベースト制御 / 知的制御系設計法 / 未知環境 / 国際情報交流
研究概要

GPGPUユニットを活用した超並列計算による知的制御系をシステムを構築するため,(1)不確かさを含む多項式によるパラメトリックアプローチ,(2)多項式の正定性に基づくSOS(Sum-of-Square)最適化,(3)双線形行列不等式による最適化,(4)非同期型粒子群最適化,の各アプローチについて研究を行い研究成果を得た.また制御対象としては,(a)モバイルマニピュレーター,(b)操舵系の自律制御,(c)跳躍ロボット,(d)装着型パワーアシスト,(e)受動歩行,について提案する制御手法を適用し,制御手法の有効性を証明した.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (32件) (うち査読あり 32件) 学会発表 (17件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Robust D-stability Analysis of Linear Systems With Real Structured Uncertainties by the Stability Feeler2014

    • 著者名/発表者名
      Tadasuke Matsuda, Michihiro Kawanishi, Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: Vol.4, No. 4

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 受動歩行機の足裏形状最適化による歩行安定化2014

    • 著者名/発表者名
      福島俊彦,兵頭和幸,川西通裕,成清辰生
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: vol.50,No. 1 ページ: 51-57

    • NAID

      130004855693

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一般化Stability Feelerによる複数の不確かなパラメータを含む対称行列安定区間導出の新手法2013

    • 著者名/発表者名
      松田忠典・川西通裕・成清辰生
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: vol.133, No. 6 ページ: 1109-1113

    • NAID

      10031175292

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Actively Compliant Locomotion Control on Rough Terrain : Cyclic Jumping and Trotting Experiments on a Stiff-By-Nature Quadruped2013

    • 著者名/発表者名
      Barkan Ugurlu, Kana Kotaka, Michihiro Kawanishi, Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)

      ページ: 3298-3305

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motion Intention Recognition for Wearable Power Assist System using Multi-Class SVM and Kinematic Model2013

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kimura, Michihiro Kawanishi, Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 1st International Conference on Human-Agent Interaction

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controller design for nonlinear descriptor systems using particle swarm optimization2013

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tsuge, Tatsuo Narikiyo and Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proceedings of the IASTED International Conference Intelligent Systems and Control

      ページ: 211-216

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一般化Stability Feeler による複数の不確かなパラメータを含む対称行列安定区間導出の新手法2013

    • 著者名/発表者名
      松田忠典,川西通裕,成清辰生
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 133 ページ: 1109-1113

    • NAID

      10031175292

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 受動歩行機の足裏形状最適化による歩行安定化2013

    • 著者名/発表者名
      福島 俊彦,兵頭 和幸,川西 通裕,成清 辰生
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 50 ページ: 51-57

    • NAID

      130004855693

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Actively-Compliant Locomotion Control on Rough Terrain: Cyclic Jumping and Trotting Experiments on a Stiff-By-Nature Quadruped2013

    • 著者名/発表者名
      Barkan Ugurlu, Kana Kotaka, Michihiro Kawanishi, Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 3298-3305

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controller design for nonlinear descriptor systems using particle swarm optimization2013

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tsuge, Tatsuo Narikiyo, Michihiro Kawanishi
    • 雑誌名

      Proc of the IASTED International Conference Intelligent Systems and Control

      ページ: 211-216

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Framework for Sensorless Torque Estimation and Control in Wearable Exoskeletons2012

    • 著者名/発表者名
      Barkan Ugurlu, Masayoshi Nishimura, Kazuyuki Hyodo, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Control of Partially Unknown Systems Based on Reinforcement Learning and Polynomical Representation2012

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tsuge, Kazuyuki Hyodo, Tatsuo Narikiyo, and Michihiro Kawanishi, Tanagorn Jennawasin
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th IASTED International Conference on Control and Applications

      巻: (ISBN : 978-0-88986-922-6)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous and Dynamically Equilibrated One-Legged Running Experiments : Motion Generation and Indirect Force Feedback Control2012

    • 著者名/発表者名
      Barkan Ugurlu, Takao Kawasaki, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 1846-1852

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feedback Control for Steering Support System Based on Flatness and Quantum Particle Swarm Optimization2012

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Tatsuo Narikiyo, Shi-Jia Pei, and Hayato Kubota
    • 雑誌名

      Proceedings of the 51st IEEE Conference on Decision and Control

      ページ: 4372-4377

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prototype Development and Real-time Trot-Running Implementation of a Quadruped Robot : RoboCat-12012

    • 著者名/発表者名
      Kana Kotaka, Barkan Ugurlu, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics

      ページ: 604-609

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prototype Development and Real-time Trot-Running Implementation of a Quadruped Robot: RoboCat-12012

    • 著者名/発表者名
      Kana Kotaka, Barkan Ugurlu, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2013 IEEE International Conference on Mechatronics(ICM)

      ページ: 604-609

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous and Dynamically Equilibrated One-Legged Running Experiments: Motion Generation and Indirect Force Feedback Control2012

    • 著者名/発表者名
      Barkan Ugurlu, Takao Kawasaki, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 1846-1852

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust Adaptive Position/Force Control of Mobile Manipulators, SICE Journal of Control2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Narikiyo, Michihiro Kawanishi, Tomohito Mizuno, and Yasuo Hanada
    • 雑誌名

      Measurement, and System Integration

      巻: vol.4 ページ: 305-314

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability Feelerによる実数μ解析―部分領域拡張法による上下界値の保守性低減化2011

    • 著者名/発表者名
      松田忠典,川西通裕,T.Jennawasin,成清辰生
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文集

      巻: vol.24 ページ: 211-222

    • NAID

      10030146296

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Bounds for Optimal Systems : A Convex Optimization Approach2011

    • 著者名/発表者名
      T.Jennawasin, M.Kawanishi and T.Narikiyo
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: vol.4 ページ: 423-429

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Control of Polynomial Systems with Performance Bounds : A Convex Optimization Approach2011

    • 著者名/発表者名
      Tanagorn Jennawasin, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proc. of the 2011 American Control Conference

      ページ: 281-286

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fixed-structure H∞controller design based on Distributed Probabilistic Model-Building Genetic Algorithm2011

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Tomohiro Kaneko, Tatsuo Narikiyo, Nathan Srebro
    • 雑誌名

      Proceedings of the IASTED Intelligent Systems and Control

      ページ: 127-132

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilization of Nonlinear Systems with Bounded Actuators using Convex Optimization2011

    • 著者名/発表者名
      Tanagorn Jennawasin, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th IFAC World Congress

      ページ: 6745-6750

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete Stability Intervals of Matrices with Multiple Uncertain Parameters; Generalization of the Stability Feeler2011

    • 著者名/発表者名
      Tadasuke Matsuda, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th IFAC World Congress

      ページ: 11368-11373

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust D-Stability Analysis via Polynomial Positivity2011

    • 著者名/発表者名
      T.Jennawasin, M.Kawanishi and T.Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Asian Control Conference

      ページ: 1476-1480

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust Adaptive Position/Force Control of Mobile Manipulators2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Narikiyo, Michihiro Kawanishi, Tomohito Mizuno, and Yasuo Hanada
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability Feelerによる実数μ解析―部分領域拡張法による上下界値の保守性低減化2011

    • 著者名/発表者名
      松田忠典,川西通裕,T.Jennawasin,成清辰生
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文集

      巻: 24

    • NAID

      10030146296

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Bounds for Optimal Systems: A Convex Optimization Approach2011

    • 著者名/発表者名
      T.Jennawasin, M.Kawanishi and T.Narikiyo
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Control of Polynomial Systems with Performance Bounds: A Convex Optimization Approach2011

    • 著者名/発表者名
      Tanagorn Jennawasin, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proc. of the 2011 American Control Conference

      巻: -

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fixed-structure H∞ controller design based on Distributed Probabilistic Model-Building Genetic Algorithm2011

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Kawanishi, Tomohiro Kaneko, Tatsuo Narikiyo, Nathan Srebro
    • 雑誌名

      Proceedings of the IASTED Intelligent Systems and Control

      巻: -

    • DOI

      10.2316/p.2011.744-072

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete Stability Intervals of Matrices with Multiple Uncertain Parameters - Generalization of the Stability Feeler2011

    • 著者名/発表者名
      Tadasuke Matsuda, Michihiro Kawanishi, and Tatsuo Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th IFAC World Congress

      巻: -

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust D-Stability Analysis via Polynomial Positivity2011

    • 著者名/発表者名
      T.Jennawasin, M.Kawanishi and T.Narikiyo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Asian Control Conference

      巻: -

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] FRITのオンライン更新則の一提案2013

    • 著者名/発表者名
      諸橋草太,川西通裕,成清辰生
    • 学会等名
      計測自動制御学会第13回制御部門大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市(アクロス福岡)
    • 年月日
      2013-03-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonlinear Control of Partially Unknown Systems based on Reinforcement Learning and Polynomial Representation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuge, T. Jennawasin, T. Narikiyo, and M. Kawanishi
    • 学会等名
      計測自動制御学会第13回制御部門大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市(アクロス福岡)
    • 年月日
      2013-03-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonlinear Control of Partially Unknown Systems based on Reinforcement Learning and Polynomial Representation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuge, T. Jennawasin, T. Narikiyo, and M. Kawanishi
    • 学会等名
      計測自動制御学会第13回制御部門大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市(アクロス福岡)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] FRITのオンライン更新則の一提案2013

    • 著者名/発表者名
      諸橋草太,川西通裕,成清辰生
    • 学会等名
      計測自動制御学会第13回制御部門大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市(アクロス福岡)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ACサーボ駆動による4脚ロボット(RoboCat)の連続跳躍運動制御2012

    • 著者名/発表者名
      小高加菜,ウグルバルカン,川西通裕,成清辰生
    • 学会等名
      日本ロボット学会第30回記念学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市(札幌コンベンションセンター)
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 受動歩行を用いた歩行機コンテストによる教育2012

    • 著者名/発表者名
      兵藤和幸,嵜義昭,成清辰生,川西通裕
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 4脚ロボットの基礎研究2012

    • 著者名/発表者名
      小高加菜,ウグルバルカン,川西通裕,成清辰生
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 一脚ロボットに対する接地/浮遊相の連続切り替え運動制御2012

    • 著者名/発表者名
      河崎孝夫,ウグルバルカン,兵頭和幸,川西通裕,成清辰生
    • 学会等名
      第12回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      奈良県文化会館
    • 年月日
      2012-03-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 分散確率モデル遺伝的アルゴリズムによる固定構造H∞補償器の設計2012

    • 著者名/発表者名
      金子智博,川西通裕,成清辰生
    • 学会等名
      第12回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      奈良県文化会館
    • 年月日
      2012-03-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ACサーボ駆動による4脚ロボット(RoboCat)の連続跳躍運動制御2012

    • 著者名/発表者名
      小高加菜,ウグルバルカン,川西通裕,成清辰生
    • 学会等名
      日本ロボット学会第30回記念学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市(札幌コンベンションセンター)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 一脚ロボットに対する接地/浮遊相の連続切り替え運動制御2012

    • 著者名/発表者名
      河崎孝夫,ウグル バルカン,兵頭和幸,川西通裕,成清辰生
    • 学会等名
      第12回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      奈良県文化会館
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 受動歩行におけるモーションキャプチャを用いた運動分析2011

    • 著者名/発表者名
      兵頭和幸,成清辰生,川西通裕
    • 学会等名
      第12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
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-12-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 強化学習を用いた倒立振子の振り上げ制御2011

    • 著者名/発表者名
      柘植雄太,兵頭和幸,タナゴーンジェンナワシン,成清辰生,川西通裕
    • 学会等名
      第54回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      豊橋科学技術大学
    • 年月日
      2011-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] サポートベクターマシンを用いた外骨格型パワーアシスト装置の動作推定2011

    • 著者名/発表者名
      川西通裕,成清辰生,中田皓史
    • 学会等名
      第54回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      豊橋科学技術大学
    • 年月日
      2011-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] モバイルマニピュレータの位置と力のハイブリッド制御-理論および実験-2011

    • 著者名/発表者名
      成清辰生,川西通裕,水野智仁,花田康夫
    • 学会等名
      第55回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-05-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] モバイルマニピュレータの位置と力のハイブリッド制御-理論および実験-2011

    • 著者名/発表者名
      成清辰生,川西通裕,水野智仁,花田康夫
    • 学会等名
      第55回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] サポートベクターマシンを用いた外骨格型パワーアシスト装置の動作推定2011

    • 著者名/発表者名
      川西通裕,成清辰生,中田皓史
    • 学会等名
      第54回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] Recent Advances in Robust Control - Theory and Applications in Robotics and Electromechanics2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Narikiyo and Michihiro Kawanishi
    • 出版者
      In-Tech
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Recent Advances in Robust Control - Theory and Applications in Robotics and Electromechanics2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Narikiyo and Michihiro Kawanishi
    • 出版者
      In-Tech
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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