非線形システムのボルテラ核の分離同定に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550449
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 柏木 濶 熊本大学, 工学部, 教授 (30040380)
• 研究分担者: 原田 博之 熊本大学, 工学部, 教授 (90145285)
• キーワード: M系列 / 非線形システム / 同定 / ボルテラ核 / 信号処理 / 相関法

研究概要

非線形システムの高次ボルテラ核を求めるのに、入力にM系列という擬似不規則信号を加え、出力との相互相関関数を求めるだけで、3次までのボルテラ核が求められるという筆者等が開発した方法において、唯一残っている問題点、すなわち異なる次数のボルテラ核の断面が重なっている個所から各々を分離するという方法につき検討を加え、本方法を実用上有用なものにすることが目的として研究を行った結果、次のような成果が得られた。
(1)入力M系列の振幅を変えると各次数のボルテラ核の振幅が異なる変化を示すということに着目してボルテラ核の分離同定を図るというもので、シミュレーションの結果、これまで分離できなかったボルテラ核を分離することに成功した。
(2)化学プロセスについて、この方法を応用して、3次までのボルテラ核が得られることを2002年6月に開かれAdCONIP(International symposium on Advanced Control of Industrial Processes)に発表した。
(3)また非線形な振動をする機械システムに応用して、ボルテラ核が測定できることを、同じくAdCONIPに発表した。
(4)方法について、APCCM2002(Asia Pacific Conference on Control and Measurement)という国際会議にて、招待講演を行った。
この方法が確立されると従来同定が困難であった非線形なシステムやプロセスの同定が可能となり、計測制御工学の発展に寄与するところが大きいと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] H.Kashiwagi, H.Harada, L.Rong: "Identification of Third Order Volterra Kernels of Nonlinear Chemical Processes"Proc. AdCONIP held in Kumamoto, Japan. 411-416 (2002)
• [文献書誌] M.Numata, H.Kashiwagi, H.Harada: "Extension of linear identification to nonlinear by use of Volterra kernel method"Proc. AdCONIP held in Kumamoto, Japan. 405-410 (2002)
• [文献書誌] H.Harada, H.Kashiwagi, K.Terasaki, T.Yamaguchi: "Identification of Nonlinear Vibration System by use of M-sequenoe"Proc. AdCONIP held in Kumamoto, Japan. 359-362 (2002)
• [文献書誌] H.Kashiwagi, H.Harada, L.Rong: "Separation of Overlapped Volterra Kernel Slices for Nonlinear System Identification"Proc. APCCM heldin Dali, China. 18-23 (2002)
• [文献書誌] H.Kashiwagi, H.Harada, T.Yamaguchi, T.Andoh: "Properties of Two-dimensional M-transform with Applications to Image Processing"Proc. ICCAS2002 held in Muju, Korea. (CD-ROM). (2002)