有限周波数特性を厳密に保存する大規模システムの適応的階層化ネットワーク低次元化

• 研究課題/領域番号: 25820177
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 制御・システム工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小島 千昭 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (00456162)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 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: 制御理論 / 階層化ネットワークシステム / モデル低次元化 / 固有直交分解 / 有限周波数特性 / 安定性診断 / 分散カルマンフィルタ / 電力ネットワーク / 分散型固有直交分解 / 多次元システム

研究成果の概要

本研究課題では，まず有限周波数特性より強い概念である消散性を保存する時系列データに基づく低次元化法を導いた．さらに，大規模システムの有効な低次元化手法の一つである固有直交分解に対して分散的なアプローチを提案し，近似誤差の上界値もあわせて理論的に保証した．この成果を用いて，電力ネットワークの過渡安定性診断の手法も導いた．また，準備的な取り組みの中で，多次元システムの有限周波数特性を消散不等式を用いて特徴づけ，オリジナルな結果を与えた．さらに，拡散戦略を有する分散カルマンフィルタの推定性能を明確化し，フィルタ設計に有用な結果を得た．

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of Finite Frequency Properties for n-Dimensional Behaviors Using Quadratic Differential Forms (2014)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Kojima and Shinji Hara
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 巻: 7 ページ: 112-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Finite Frequency Properties for n-Dimensional Behaviors Using Quadratic Differential Forms (2013)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Kojima and Shinji Hara
  • 雑誌名: Department of Mathematical Informatics, Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo 巻: 2013 ページ: 28-28
• [学会発表] 分散固有直交分解による大規模システムの低次元化：同時最適化に基づくアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 小島千昭
  • 学会等名: 第58回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 神戸市・神戸大学六甲台第2キャンパス
  • 年月日: 2015-11-15
• [学会発表] Distributed Proper Orthogonal Decomposition for Hierarchical Power Networks and its Application to Transient Stability Analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Kojima
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2015
  • 発表場所: 中国・杭州市
  • 年月日: 2015-07-30
  • 国際学会
• [学会発表] モード分解に基づく電力ネットワークの動揺不安定化現象の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小島千昭
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会計測・制御・システム工学部会 計測制御システム分野における産学若手交流フォーラム計測制御システム分野における産学若手交流セミナー
  • 発表場所: 日光市・鬼怒川けごん荘
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] A Characterization of Energy Transfer in Swing Instability of Power Networks Based on Mode Decomposition (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Hirata
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2014
  • 発表場所: 札幌市・北海道大学
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] Hierarchical Network Identification of Large-Scale Systems - an Approach Based on Dissipation Equalities (2014)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Kojima
  • 学会等名: The 19th IFAC World Congress
  • 発表場所: 南アフリカ・ケープタウン市
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-29
• [学会発表] Distributed Proper Orthogonal Decomposition for Large-Scale Networked Nonlinear Systems with Approximation Error Bound (2014)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Kojima
  • 学会等名: The 13th European Control Conference 2014
  • 発表場所: フランス・ストラスブール市
  • 年月日: 2014-06-24 – 2014-06-27
• [学会発表] 分散固有直交分解による大規模システムのモデル低次元化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小島千昭
  • 学会等名: 計測自動制御学会先端融合システムズアプローチ創出委員会大規模問題に対するシステムズアプローチワーキンググループ2014年度第1回研究会
  • 発表場所: 京都市・キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2014-05-24
  • 招待講演
• [学会発表] 分散固有直交分解による大規模システムの低次元化の誤差特徴付け (2014)
  • 著者名/発表者名: 小島千昭
  • 学会等名: 計測自動制御学会第1回制御部門マルチシンポジウム
  • 発表場所: 東京都調布市・電気通信大学
• [学会発表] Distributed Proper Orthogonal Decomposition for Large-Scale Networked Dynamical Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Kojima
  • 学会等名: 2013 European Control Conference
  • 発表場所: ハンガリー・ブダペスト市