非線形サンプル値系に対する受動性に基づくロバストな制御器設計法の開発

• 研究課題/領域番号: 25420434
• 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: 制御・システム工学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 片山 仁志 静岡大学, 工学部, 准教授 (20268296)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 制御システム / 非線形サンプル値制御 / 受動性 / 低次元オブザーバ / 非線形サンプル値系 / 非線形オブザーバ / 出力フィードバック制御器

研究成果の概要

非線形サンプル値厳密フィードバック系に対し、不可観測なシステムの状態を推定する低次元オブザーバの設計法を構築した。また、設計オブザーバのロバスト性などの特徴の明確化と共に、自然な仮定の下で、非線形サンプル値厳密フィードバック系に対する低次元オブザーバ型出力フィードバック準大域的実用一様安定化制御器の設計法を構築した。サンプル値劣駆動船舶の制御問題への適用から、設計制御器の有効性を確認した。あるクラスの非線形サンプル値厳密フィードバック系に対し、受動性に基づく低次元オブザーバのオブザーバゲインの設計法を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Observers and output feedback stabilizing controllers for nonlinear strict-feedback systems with sampled observation (2016)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 雑誌名: International Journal Control 巻: - 号: 2 ページ: 248-258
  • DOI: 10.1080/00207179.2015.1072281
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reduced-order observer-based sliding mode control for a quad-rotor helicopter (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Akbar, B. Sumantri, 片山仁志, 佐野滋則, 内山直樹
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: -
  • NAID: 130007671068
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Output feedback stabilizing controllers for nonlinear sampled-data strict-feedback systems (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 巻: 4 ページ: 417-422
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Straight-line trajectory tracking control for sampled-data underactuated ships (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志, 青木宏高
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Control Systems Technology 巻: 22 号: 4 ページ: 1638-1645
  • DOI: 10.1109/tcst.2013.2280717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of output feedback consensus controllers for nonlinear sampled-data multi-agent systems of strict-feedback form (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 雑誌名: International Journal of Systems Science 巻: 45 ページ: 1955-1962
  • 査読あり
• [学会発表] Design of a state and disturbance observer for nonlinear sampled-data strict-feedback systems with constant disturbance (2016)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 2016 American Contrl Conference
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2016-07-07
  • 国際学会
• [学会発表] Observers and output feedback consensus controllers for continuous-time strict-feedback multi-agent systems with sampled observation (2016)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 2016 European Contrl Conference
  • 発表場所: Aalborg, Denmark
  • 年月日: 2016-06-30
  • 国際学会
• [学会発表] 一定値潮流の影響を受けるサンプル値劣駆動船舶の出力フィードバック直線軌道追従制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第3回 制御部門マルチシンポジウム
  • 発表場所: 南山大学 (愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] 非線形サンプル値厳密フィードバック系の低次元オブザーバと外乱オブザーバの設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第58回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2015-11-15
• [学会発表] 非線形サンプル値厳密フィードバック系の低次元オブザーバと外乱オブザーバ (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 非負システムの制御理論と実システムへの応用に関する調査研究会
  • 発表場所: 名古屋金山プラザホテル(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Design of consensus controllers for multi-rate sampled-data strict-feedback multi-agent systems (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 4th IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic Systems
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-08-27
  • 国際学会
• [学会発表] Reduced-order observers for nonlinear sampled-data strict-feedback systems with control input update delay (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 2015 Eurepean Control Conference
  • 発表場所: Linz, Austria
  • 年月日: 2015-07-15
  • 国際学会
• [学会発表] Stabilization of nonlinear sampled-data systems with input update delay (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: The 10th Asian Control Conference
  • 発表場所: Kota Kinabalu, Malaysia
  • 年月日: 2015-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] 厳密フィードバックマルチエージェント系のマルチレートサンプル値コンセンサス制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第59回システム制御情報学会研究発表講演会(SCI’15)
  • 発表場所: 中央電気倶楽部(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2015-05-22
• [学会発表] サンプル点観測を持つ連続時間厳密フィードバックマルチエージェント系の出力フィードバックコンセンサス制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第2回 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)
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] 入力遅れを持つ非線形サンプル値厳密フィードバック系の低次元オブザーバの設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第57回自動制御連合講演会
  • 発表場所: ホテル天坊(群馬県伊香保市)
  • 年月日: 2014-11-12
• [学会発表] サンプル点観測を持つ連続時間厳密フィードバック系のオブザーバと出力フィードバック安定化制御器の設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 電子情報通信学会研究会非線形問題研究会
  • 発表場所: 燕三条地場産業振興センター(新潟県三条市)
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] Design of output feedback stabilizing controllers for nonlinear sampled-data strict-feedback systems (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: SICE Annual Conference Sapporo 2014
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市)
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] Design of reduced-order observers for a class of nonlinear sampled-data systems (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 21th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS2014)
  • 発表場所: Groningen, The Netherlands
  • 年月日: 2014-07-07
• [学会発表] 非線形厳密フィードバックサンプル値系の低次元オブザーバの設計とロバスト性解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 第14回 制御部門大会
  • 発表場所: 電気通信大学(東京都調布市)
• [学会発表] Reduced-order observers for nonlinear sampled-data systems with application to marine systems (2013)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: 52nd IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Firenze, Italy
• [学会発表] Output feedback circular path following control for sampled-data underactuated ships (2013)
  • 著者名/発表者名: 片山仁志
  • 学会等名: SICE Annual Conference Nagoya 2013
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）