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非線形システムの解析と制御に対する可換環論的アルゴリズム

研究課題

研究課題/領域番号 24656263
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 制御工学
研究機関京都大学 (2013-2014)
大阪大学 (2012)

研究代表者

大塚 敏之  京都大学, 情報学研究科, 教授 (40272174)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード非線形システム / 制御理論 / 可換環論 / 代数幾何 / システム解析 / 最適制御
研究成果の概要

主として離散時間の多項式システムや有理式システムを対象として,可換環や代数多様体の理論を応用した解析と制御の理論を構築した.特に,可到達性と安定性に関して,新しい十分条件を得た.また,有限評価区間の最適制御問題に対して,逆時間方向の逐次的な変数消去によって最適状態フィードバック制御の陰関数を導出する新しい解法を得た.さらに,非線形システムの正準形およびフィードバック制御の代数的構成方法についても成果を得た.特に,静的出力フィードバック制御によるモデルマッチング問題の解をすべて求める方法を見出した.これらの成果は,非線形制御理論の新しい発展可能性を切り拓くものである.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Lie Derivative Inclusion with Polynomial Output Feedback2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yuno and Toshiyuki Ohtsuka
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 28 号: 1 ページ: 22-31

    • DOI

      10.5687/iscie.28.22

    • NAID

      130005065386

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Recursive Substitution Method for a Class of Nonlinear Optimal Control Problems2015

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sufficient Condition for Global Observability Decomposition of Polynomial Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Kawano, Y., and Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 離散時間非線形無限評価区間最適制御問題の代数関数解2014

    • 著者名/発表者名
      河野佑, 大塚敏之
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 50 号: 7 ページ: 556-558

    • DOI

      10.9746/sicetr.50.556

    • NAID

      130004679644

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Recursive Elimination Method for Finite-Horizon Optimal Control Problems of Discrete-Time Rational Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 59 号: 11 ページ: 3081-3086

    • DOI

      10.1109/tac.2014.2321231

    • NAID

      120005512242

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Realization of a Vector Field via State Feedback for Polynomial Dynamical Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yuno, and Toshiyuki Ohtsuka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th European Control Conference

      巻: - ページ: 2456-2459

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Realization of a Nonlinear System in the Feedforward Form: A Polynomial Approach2014

    • 著者名/発表者名
      Miroslav Halas, Yu Kawano, Claude H. Moog, and Toshiyuki Ohtsuka
    • 雑誌名

      Reprints of the 19th IFAC World Congress

      巻: - ページ: 9480-9485

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Sufficient Condition for the Stability of Discrete-Time Systems with State-Dependent Coefficient Matrices2014

    • 著者名/発表者名
      Yuno, T., and Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 59 号: 1 ページ: 243-248

    • DOI

      10.1109/tac.2013.2270318

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observability at an initial state for polynomial systems2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawano, T. Ohtsuka
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 49 号: 5 ページ: 1126-1136

    • DOI

      10.1016/j.automatica.2013.01.020

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有理型非線形時変システムに対する伝達関数行列の代数的性質2013

    • 著者名/発表者名
      河野, 大塚
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 26 号: 6 ページ: 185-192

    • DOI

      10.5687/iscie.26.185

    • NAID

      130003377978

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 代数幾何と可換環論を応用した非線形システムの解析2013

    • 著者名/発表者名
      大塚敏之, 河野佑
    • 雑誌名

      システム/制御/情報

      巻: 57 ページ: 230-235

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sufficiency of a Necessary Condition for Local Observability of Discrete-Time Polynomial Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Kawano, and Toshiyuki Ohtsuka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2013 European Control Conference

      巻: - ページ: 1722-1727

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observability Analysis of Nonlinear Systems Using Pseudo-Linear Transformation2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Kawano, and Toshiyuki Ohtsuka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems

      巻: - ページ: 606-611

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple suffcient condition for reachability of discrete-time polynomial systems2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawano, T. Ohtsuka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 58 号: 12 ページ: 3203-3206

    • DOI

      10.1109/tac.2013.2261184

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Algebraic Solutions to the Hamilton-Jacobi Equation with the Time-Varying Hamiltonian2013

    • 著者名/発表者名
      Kawano, Y., and Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 6 号: 1 ページ: 28-37

    • DOI

      10.9746/jcmsi.6.28

    • NAID

      10031140162

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Input-Output Linearization for Transfer Functions of Input-Affine Meromorphic Systems2012

    • 著者名/発表者名
      Kawano, Y., and Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 5 号: 3 ページ: 133-138

    • DOI

      10.9746/jcmsi.5.133

    • NAID

      10031140126

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Necessary Condition for Local Observability of Discrete-Time Polynomial Systems2012

    • 著者名/発表者名
      Kawano, Y., and Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2012 American Control Conference

      巻: - ページ: 6757-6762

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Recursive Elimination Method for Optimal Control of Discete-Time Polynomial Systems2012

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      Preprints of 4th IFAC Nonlinear Model Predictive Control Conference

      巻: - ページ: 317-322

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非線形最適制御問題の代数的解法2015

    • 著者名/発表者名
      大塚敏之
    • 学会等名
      第2回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム 木村賞受賞記念講演
    • 発表場所
      東京電機大学,東京都足立区
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非線形固有ベクトルの可到達性・可観測性解析への応用2015

    • 著者名/発表者名
      河野佑, 大塚敏之
    • 学会等名
      第2回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      東京電機大学,東京都足立区
    • 年月日
      2015-03-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mathematical Tools in Systems and Control Theory2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ohtsuka
    • 学会等名
      Kobe Computing Week Workshop, The 39th International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation
    • 発表場所
      神戸大学,兵庫県神戸市
    • 年月日
      2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非線形システムの伝達関数表現に対する代数的アプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      大塚敏之
    • 学会等名
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会 チュートリアル講演
    • 発表場所
      京都テルサ,京都府京都市
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 離散時間多項式システムの可到達性:多項式写像の性質を用いた解析

    • 著者名/発表者名
      河野佑, 大塚敏之
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 固有値を用いた非線形システムの可観測性解析

    • 著者名/発表者名
      河野佑, 大塚敏之
    • 学会等名
      第56回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形左固有値を用いた可到達性の判別条件

    • 著者名/発表者名
      河野佑, 大塚敏之
    • 学会等名
      第1回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 多項式システムにおけるLie微分包含式の解法と応用

    • 著者名/発表者名
      湯野剛史, 大塚敏之
    • 学会等名
      第1回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形時変システムの伝達関数:定義と代数的性質

    • 著者名/発表者名
      河野佑
    • 学会等名
      第56回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 再帰的変数消去による離散時間非線形最適制御問題の解法

    • 著者名/発表者名
      大塚敏之
    • 学会等名
      第41回計測自動制御学会制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      葉山
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 状態依存の係数行列を持つ離散時間システムの安定性

    • 著者名/発表者名
      湯野剛史
    • 学会等名
      第41回計測自動制御学会制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      葉山
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続時間多項式システムの初期状態1点での局所可観測性

    • 著者名/発表者名
      大塚敏之
    • 学会等名
      第55回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 三角化可能な状態依存係数行列を持つ離散時間システムの安定性

    • 著者名/発表者名
      湯野剛史
    • 学会等名
      第55回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 状態フィードバックによる多項式システムのモデルマッチング

    • 著者名/発表者名
      湯野剛史
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] エネルギ函数を用いた多項式システムの状態フィードバック制御

    • 著者名/発表者名
      湯野剛史
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 離散時間多項式システムの局所可観測性

    • 著者名/発表者名
      河野佑
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 代数的手法による非線形システムの解析・制御 ― 制御理論から数学への期待 ―

    • 著者名/発表者名
      大塚敏之
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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