ハイブリッドシステムの確率的最適制御

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18760320
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 東 俊一 京都大学, 大学院情報学研究科, 助教 (40420400)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 制御理論 / ハイブリッドシステム

研究概要

本研究課題では,ハイブリッドシステムの最適制御問題を近似的に解くための確率的アルゴリズムの開発を試みた.その結果,一般的なクラスのシステムに対しては,解の精度を「最適値からの差が○○%以内」といった形で保証することは,確率的手法を用いたとしても困難であることを示した.そして,システムのクラスを,制御入力だけが離散となる「離散値入力型システム」に限定すれば,常に,少ない計算量で近似解が得られること示し,そのための具体的手法も与えた

研究成果

• [雑誌論文] 制御のための動的量子化器開発ソフトウェアと実験検証 (2008)
  • 著者名/発表者名: 東俊一,森田亮介,南裕樹,杉江俊治
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 Vol. 21, No. 12 ページ: 408-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal Dynamic Quantizers for Discrete-Valued Input Control (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Azumaand T. Sugie
  • 雑誌名: Automatica Vol. 44, No. 2 ページ: 396-406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controllability Analysis of Biosystems Based on Piecewise Affine Systems Approach, IEEE Transactions on Automatic Control & IEEE Transactions on Circuits and Systems I (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Azuma, E. Yanagisawa, and J. Imura
  • 雑誌名: oint Special Issue on Systems Biology January ページ: 139-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] 離散値入力型制御のための最適動的量子化器の安定性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 東,杉江
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 Vol. 43, No. 12 ページ: 1136-1143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polynomial-time probabilistic observability analysis of sampled-data piecewise affine systems (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Azumaand J. Imura
  • 雑誌名: Systems & Control Letters Vol. 56, No. 11-12 ページ: 685-694
  • 査読あり
• [雑誌論文] 離散値入力型フィードバック制御における最適動的量子化器 (2007)
  • 著者名/発表者名: 南裕樹, 東俊一 ,杉江俊治
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 Vol. 43,No. 3 ページ: 227-233
  • 査読あり
• [学会発表] Stability analysis of quantized feedback systems including optimal dynamic quantizers (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Azuma
  • 学会等名: 47th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Cancun
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] Optimal dynamic quantizers for 2D systems with discrete-valued input and its application to generation of binary halftone images (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Minami
  • 学会等名: 17th IFAC World Congress
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] センサネットワーク型フィードバック制御に関する一考察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤
  • 学会等名: 第8回制御部門大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-03-05
• [学会発表] 最適動的量子化器による倒立振子の離散値入力型制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森田
  • 学会等名: 平成19年度計測自動制御学会関西支部若手研究発表会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-01-16
• [学会発表] Probabilistic controllability analysis of bio- systems based on piecewise affine systems approach (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Azuma
  • 学会等名: システム・情報部門学術講演会 2007
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] Discrete-valued input control of crane systems using optimal dynamic quantizers (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Minami
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2007
  • 発表場所: Takamatsu
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] An optimal dynamic quantization scheme for control with discrete-valued input (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Azuma
  • 学会等名: 2007 American Control Conference
  • 発表場所: New York
  • 年月日: 2007-07-12
• [学会発表] Linear programming based optimal dynamic qu- antizer synthesis for discrete-valued input control (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Azuma
  • 学会等名: 第7回制御部門大会
  • 発表場所: 調布
  • 年月日: 2007-03-06
• [学会発表] 離散値入力型制御におけるサンプル値Receding Horizon量子化器 (2006)
  • 著者名/発表者名: 木村
  • 学会等名: 第49回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2006-11-25
• [学会発表] 離散値入力型制御における最適動的量子化器-フィードフォワード制御系の場合- (2006)
  • 著者名/発表者名: 東
  • 学会等名: 第35回制御理論シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2006-09-19
• [備考] 2008年度 計測自動制御学会 学会賞 論文賞,受賞論文:東,杉江,離散値入力型制御のための最適動的量子化器の安定性,計測自動制御学会論文集,Vol. 43,No. 12, pp. 1136/1143 (2007)
• [備考] 計測自動制御学会 制御部門 第7回制御部門大会賞,受賞論文:S. Azuma and T. Sugie, Linear Programming Based Optimal Dynamic Quantizer Synthesis for Discrete-Valued Input Control, 第7回制御部門大会,64-3-4 (2007)
• [備考] 2006年度 計測自動制御学会 学術奨励賞,指導学生 南 裕樹が受賞,受賞論文: 南,東,杉江,離散値入力型制御における最適動的量子化器-フィードバック制御系の場合-,第35回制御理論シンポジウム,pp. 153/158 (2006)
• [備考] 研究代表者のWebサイト
  • URL: http://www.robot.kuass.kyoto-u.ac.jp/~sazuma/index_j.html
• [備考] 開発したソフトウェア(名称)ODQツールボックス (用途)ハイブリッドシステムのひとつのクラスである離散値入力型システムに対し,従来の制御理論によって設計される制御器とのインターフェースとなる動的量子化器の設計支援 (プラットホーム)MatlabR (開発)森田 亮介,東 俊一,南 裕樹, 杉江 俊治(京都大学) (入手)Webサイトよりダウンロード可能(無料)
  • URL: http://www.robot.kuass.kyoto-u.ac.jp/odq.html