大規模結合非負システムの解析手法の確立と社会システム設計への応用

• 研究課題/領域番号: 25420436
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 蛯原 義雄 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80346080)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 非負システム / 大規模システム / ネットワーク / 通信遅延 / フォーメーション制御 / 凸最適化

研究成果の概要

本研究では，複数の非負のサブシステムがネットワークを介して結合することで構成される大規模結合非負システムを対象とし，その解析手法・設計手法を確立させることを目的とした．主結果として，結合非負システムの安定性や定常特性が，非負のサブシステムの特徴量と考えられるL１誘導ノルムと，サブシステム間の結合を表す結合行列の特徴量と考えられるフロベニウス固有値によって表されることを明らかにした．

研究成果

• [国際共同研究] LAAS-CNRS, Toulouse, France(France)
• [国際共同研究] LAAS-CNRS, Toulouse, France(France)
• [雑誌論文] Analysis and Synthesis of Interconnected Positive Systems (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control 巻: 62 号: 2 ページ: 652-667
  • DOI: 10.1109/tac.2016.2558287
  • NAID: 120006708211
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Convergence Rate Analysis of Multi-Agent Positive Systems Under Formation Control: An Efficient Algorithm by Exploiting Positivity (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 巻: 9 ページ: 216-224
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 複数のむだ時間を有する線形非負システムの支配極解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西尾直也，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: 28 ページ: 147-154
  • NAID: 130005088337
  • 査読あり
• [雑誌論文] 結合非負システムの解析と設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 蛯原 義雄
  • 雑誌名: システム/制御/情報 巻: 59 ページ: 21-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dominant Pole Analysis of Stable Time-Delay Positive Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier, F. Gouaisbaut
  • 雑誌名: IET Control Theory and Applications 巻: 8 号: 17 ページ: 1963-1971
  • DOI: 10.1049/iet-cta.2014.0375
  • 査読あり
• [雑誌論文] LMI Approach to Linear Positive System Analysis and Synthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier
  • 雑誌名: Systems and Control Letters 巻: 63 ページ: 50-56
  • DOI: 10.1016/j.sysconle.2013.11.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 重み付き<i>l</i>₁誘導ノルムを用いた離散時間結合非負システムの安定性解析 (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: 26 号: 10 ページ: 355-364
  • DOI: 10.5687/iscie.26.355
  • NAID: 130003396783
  • ISSN: 1342-5668, 2185-811X
  • 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<i>H</i>_&infin;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: 26 号: 1 ページ: 45-51
  • DOI: 10.5687/iscie.26.45
  • NAID: 10031165973
  • ISSN: 1342-5668, 2185-811X
  • 査読あり
• [学会発表] Stability Analysis of Neutral Type Time-Delay Positive Systems with Commensurate Delays (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: The 20th IFAC World Congress
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2017-07-09
  • 国際学会
• [学会発表] Persistence Analysis of Discrete-Time Interconnected Positive Systems and Its Application to Mobile Robot Formation (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Tanabe, H. Ichihara, Y. Ebihara, D. Peaucelle
  • 学会等名: The 20th IFAC World Congress
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2017-07-09
  • 国際学会
• [学会発表] Formation Control of Mobile Robots Based on Interconnected Positive Systems (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Ichihara, S. Kajihara, Y. Ebihara, D. Peaucelle
  • 学会等名: The 20th IFAC World Congress
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2017-07-09
  • 国際学会
• [学会発表] Stability Analysis of Neutral Type Time-Delay Positive Systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, N. Nishio, T. Hagiwara
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Positive Systems (POSTA 2016)
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 2016-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] 直達項を有する非負のサブシステムから構成される遅延結合システム の可容性と安定性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西尾直也，蛯原義雄，萩原朋道
  • 学会等名: 計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会
  • 発表場所: 大阪，日本
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] Analysis and Synthesis of Delay Interconnected Positive Systems with External Inputs and Formation Control of Moving Objects (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: The 54 IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 非負システムの解析・設計とその応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 蛯原義雄
  • 学会等名: 第58回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 神戸，日本
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] 直達項を有する非負のサブシステムで構成される遅延結合システムの 安定性解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西尾直也，蛯原義雄，萩原朋道
  • 学会等名: 第58回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 神戸，日本
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] 非負システムの解析・設計とその応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 蛯原義雄
  • 学会等名: 電気三学会関西支部専門講習会
  • 発表場所: 大阪，日本
  • 年月日: 2015-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis and Synthesis of Interconnected Positive Systems with External Inputs (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, T. Matsumura, D. Peaucelle, D. Arzelier, T. Hagiwara
  • 学会等名: The 8th IFAC Robust Control Design
  • 発表場所: Bratislava, Slovakia
  • 年月日: 2015-07-08
  • 国際学会
• [学会発表] Convergence Rate Analysis of Delay Interconnected Positive Systems under Formation Control (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara
  • 学会等名: The 10th Asian Control Conference
  • 発表場所: Kota Kinabalu, Malaysia
  • 年月日: 2015-05-31
  • 国際学会
• [学会発表] Persistence Analysis of Interconnected Positive Systems with Communication Delays (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier
  • 学会等名: The 53rd IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Los Angeles, California, USA
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-17
• [学会発表] Efficient Convergence Rate Analysis of Multi-Agent Positive Systems Under Formation Control (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier
  • 学会等名: The 19th IFAC World Congress
  • 発表場所: Cape Town, South Africa
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-29
• [学会発表] Dominant Pole of Positive Systems with Time-Delays (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier, F. Gouaisbaut
  • 学会等名: The 13th European Control Conference
  • 発表場所: Strasbourg, France
  • 年月日: 2014-06-24 – 2014-06-27
• [学会発表] Dominant Pole of Positive Systems with Time-Delays (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier, F. Gouaisbaut
  • 学会等名: European Control Conference
  • 発表場所: Strasbourg, France
• [学会発表] Efficient Convergence Rate Analysis of Multi-Agent Positive Systems Under Formation Control (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier
  • 学会等名: IFAC World Congress
  • 発表場所: Cape Town, South Africa
• [学会発表] 非負システムの解析と設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 蛯原義雄
  • 学会等名: 第１回SICE制御部門マルチシンポジウム
  • 発表場所: 電気通信大学（東京都調布市）
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis and Synthesis of Interconnected Positive Systems with Switching (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier
  • 学会等名: IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Florence, Italy
• [学会発表] Stability and Persistence Analysis of Large Scale Interconnected Positive Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebihara, D. Peaucelle, D. Arzelier
  • 学会等名: European Control Conference
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
• [図書] Positive Systems - Results from POSTA 2016 (仮題) (2017)
  • 著者名/発表者名: Filippo Cacace (Editor)
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: Springer