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2014 年度 実績報告書

伝搬遅延および持続的外乱に関する制御問題に対する作用素論に基づく解法

研究課題

研究課題/領域番号 14J05353
研究機関京都大学

研究代表者

金 正勳  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワード伝搬遅延 / 持続的外乱 / スペクトル半径 / L∞誘導ノルム
研究実績の概要

本研究では、``伝搬遅延および持続的外乱に関する制御問題に対する作用素論に基づく解法''というタイトルのもとで研究を行っている。この研究課題における実績は以下のように2つに分けて説明することが可能である。

1. 伝搬遅延が存在する制御システムが安定かどうかを厳密に判別するために、まずは、liftingというアイディアを通して伝搬遅延を有する制御システムに関するmonodromy operatorというものを導出した。このmonodromy operatorのスペクトルという量が伝搬遅延を有するシステムの安定性と密接に関係することを示した。より具体的には、monodromy operatorのスペクトル半径が1未満であることが、伝搬遅延を有する制御システムが安定であるための必要十分条件であることが示された。この結果を通して、伝搬遅延を有するシステムが安定かどうかを厳密に評価することが可能となった。

2. 持続的外乱に対する制御システムの性能解析を行うためには、数学的な取扱いが厄介であるL∞誘導ノルムというものを計算しなければならない。しかし、このL∞誘導ノルムを厳密に計算することは非常に難しいために、既存の研究結果においては、高速サンプリング/高速ホールドというアイディアを用いた近似的な手法しか提案されていなかった。これに対して本研究では、高速liftingというアイディアを通して、任意の精度でL∞誘導ノルムを計算することが可能になった。この結果を通して、ある制御システムが持続的外乱に対してどれぐらいの性能を持つのかを厳密に評価することが可能となった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

伝搬遅延および持続的外乱という2つのテーマについて、平成26年度は一つのテーマのみにおいてある程度の成果を達成するのが本来の目的であったが、2つのテーマ両方において所望の成果が得られた。

今後の研究の推進方策

1.伝搬遅延を有して持続的外乱が加わる制御システムに対する安定解析を行いたい。
2. 伝搬遅延が制御システムのL∞誘導ノルムへ及ぼす影響を調べたい。
3. 持続的外乱の影響を最小にするような制御器設計について取り組みたい。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] L∞-induced norm analysis of sampled-data systems via piecewise constant and linear approximations2015

    • 著者名/発表者名
      Jung Hoon Kim, Tomomichi Hagiwara
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 51 ページ: 223--232

    • DOI

      doi:10.1016/j.automatica.2014.10.102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computing the L∞[0,h)-induced norm of a compression operator via fast-lifting2014

    • 著者名/発表者名
      Jung Hoon Kim, Tomomichi Hagiwara
    • 雑誌名

      Systems & Control Letters

      巻: 67 ページ: 1--8

    • DOI

      doi:10.1016/j.sysconle.2014.01.009

    • 査読あり
  • [学会発表] Computing the L∞-induced norm of LTI systems2014

    • 著者名/発表者名
      Jung Hoon Kim, Tomomichi Hagiwara
    • 学会等名
      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] Characterization of the induced norms from L2 to L∞ and from l2 to l∞ and their computations2014

    • 著者名/発表者名
      Jung Hoon Kim, Tomomichi Hagiwara
    • 学会等名
      SICE Annual Conference
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-12
  • [学会発表] A study on piecewise linear approximation in the L1 optimal control problem of sampled-data systems2014

    • 著者名/発表者名
      Jung Hoon Kim, Tomomichi Hagiwara
    • 学会等名
      21st International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems
    • 発表場所
      Groningen, The Netherlands
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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