多様体の大域的構造を考慮した非線形制御理論の構築

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560435
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山下 裕 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90210426)
• 研究分担者: 中村 文一 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (70362837) ; 西田 豪 独立行政法人理化学研究所, 基幹研究所, 基幹研究所研究員 (80435669) ; 西村 悠樹 山口大学, 大学院・理工研究科, 助教 (20549018)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 非線形制御理論 / 多様体 / 漸近安定化 / 制御リアプノフ関数

研究概要

本研究では、従来の一般的な理論では扱うことのできなかった非ユークリッド空間を含む一般の多様体上の非線形システムを制御する統一的な枠組みを示した。衛星の大域姿勢制御や移動体の障害物回避・鉄棒ロボットなどがそのような問題の例である。そのような対象を安定化するのに必要な不連続性・ロジック・ランダム性などを含む制御則が、本研究の手法によって自動的に設計される。

研究成果

• [雑誌論文] Global asymptotical stabilization of Morse-Smale systems using weak control-Lyapunov functions (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, T. Tsuzuki, H. Nakamura, Y. Yamashita
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol. 2 ページ: 43-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Markov 過程の量子化を用いた確率的 Lyapunov 関数の近似構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村悠樹, 山下裕
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 22巻 ページ: 295-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minimum Projection Method for Nonsmooth Control Lyapunov Function Design on General Manifolds (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, Y. Yamashita, H. Nishitani
  • 雑誌名: Systems & Control Letters Vol. 58 ページ: 716-723
  • 査読あり
• [雑誌論文] Markov 過程の量子化を用いた Lyapunov 関数の構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村悠樹, 山下裕
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 44巻 ページ: 26-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] 不連続制御系の解と大域漸近安定化問題 (2008)
  • 著者名/発表者名: 都築卓有規, 山下裕
  • 雑誌名: システム/制御/情報 52巻 ページ: 84-89
  • 査読あり
• [雑誌論文] ブローアップを用いた同時ベクトル場の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村文一
  • 雑誌名: システム/制御/情報 52巻 ページ: 90-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] 無限時限ハミルトンおよびラグランジュ系におけるディラック構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田豪・B. Mascheke
  • 雑誌名: システム/制御/情報 52巻 ページ: 96-102
  • 査読あり
• [学会発表] Scaling reduction of port-Hamiltonian systems for numerical calculation (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, D. Ichishima, K. Kashima, K. Fujimoto, M. Yamakita, R. Ikeura
  • 学会等名: ICROS-SICE International Joint Conference 2009
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Variational structure of infinite-dimensional homogeneous systems with dilations (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, H. Nakamura
  • 学会等名: European Control Conference 2009
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Asymptotic Stabilization of Nonlinear Systems on General Manifolds via Minimum Projection Method (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, Y. Yamashita, H. Nishitani
  • 学会等名: European Control Conference 2009
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Boundary Detection of Variational Symmetry Breaking using Port-Representation of Conservation Laws (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, M. Sugiura, M. Yamakita, B. Maschke, R. Ikeura
  • 学会等名: The 48th IEEE Conf. on Decision and Control
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Stabilization problems of nonlinear systems using feedback laws with Wiener processes (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishimura, K. Takehara, Y. Yamashita, K. Tanaka, Y. Wakasa
  • 学会等名: The 48th IEEE Conf. on Decision and Control
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Global asymptotic stabilization for a nonlinear system on a manifold via a dynamic compensator (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuzuki, Y. Yamashita
  • 学会等名: 17th IFAC World Congress
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Stabilization of Nonlinear Systems using Weak-Control-Lyapunov Functions (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, T. Tsuzuki, H. Nakamura, Y. Yamashita
  • 学会等名: 17th IFAC World Congress
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Stochastic Lyapunov Function Design using Quantization of Markov Process (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nishimura, Y. Yamashita
  • 学会等名: 47th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Asymptotic stability of gradient homogeneous systems (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, G. Nishida, H. Nishitani
  • 学会等名: European Control Conference 2007
  • 発表場所: Kos, Greece
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Time-varying port-representation of dissipative structures with gauge transformations (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, M. Yamakita, Z. Luo
  • 学会等名: European Control Conference 2007
  • 発表場所: Kos, Greece
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Homogeneous eigenvalue analysis for complex homogeneous systems (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Nakamura, H. Nakamura, Y. Yamashita, H. Nishitani
  • 学会等名: 7th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems
  • 発表場所: Pretoria, South Africa
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Port-based energy balance on compact manifolds (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, R. Enomoto, M. Yamakita, Z. Luo
  • 学会等名: 7th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems
  • 発表場所: Pretoria, South Africa
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Stabilization of homogeneous systems using implicit control Lyapunov functions (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, N. Nakamura, H. Nishitani
  • 学会等名: 7th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems
  • 発表場所: Pretoria, South Africa
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Global asymptotic stabilization of nonlinear system with multiple singular points using changeover of control Lyapunov-Morse function (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Takehara, T. Tsuzuki, Y. Yamashita
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2007
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Homogeneous eigenvalue analysis for complex homogeneous systems of degree (l, l) (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Nakamura, H. Nakamura, Y. Yamashita, H. Nishitani
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2007
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Semi-Global Output Regulation of Nonminimum-phase Nonlinear Systems via Error Feedback (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirose, Y. Yamashita
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2007
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Homogeneous stabilization for input-affine homogeneous systems (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Nakamura, H. Nakamura, Y. Yamashita, H. Nishitani
  • 学会等名: 46th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Port-representation of bi-Hamiltonian structure for infinite-dimensional symmetry (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, M. Yamakita, Z. Luo
  • 学会等名: 46th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Field port-Lagrangian systems with degenerate Lagrangian and external forces (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Nishida, M. Yamakita, Z. Luo
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20070000