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2020 年度 実施状況報告書

ハミルトン・ヤコビ方程式に内在する高機能閉ループ運動の実現と抽出

研究課題

研究課題/領域番号 19K04446
研究機関南山大学

研究代表者

坂本 登  南山大学, 理工学部, 教授 (00283416)

研究分担者 西田 豪  日本大学, 工学部, 准教授 (80435669)
中島 明  南山大学, 理工学部, 教授 (70377836)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード非線形制御 / 最適制御 / ハミルトン・ヤコビ方程式 / スパース最適制御 / ターンパイク理論
研究実績の概要

ハミルトン・ヤコビ方程式の解構造を解析するためのハミルトン系の相空間輸送解析について,スパース最適制御とターンパイク理論との関係性を明らかにした.前年度は,最適制御の振る舞いにターンパイク性が現れることをハミルトン系の相空間輸送解析におけるラムダ補題をもちいて示したが,本年度の成果として,これに入力のL1制約を加えることとほぼ等価なスパース制御との関連も同様に,ハミルトン系の相空間輸送解析に対するラムダ補題が適用可能であることがわかった.
L1制約のため不連続性がハミルトン系に生じることがこの問題の特徴であるが,線形システムに限ればこの不連続性はカラテオドリの理論で扱うことが可能である.スパース最適制御とターンパイク理論の関連が明らかになったのは,本研究が初めてである.非線形システムへの拡張にはFilippovの理論が必要になることもわかりつつある.なお,この成果はIEEE Conference on Decision and Control in Koreaにおいて発表した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請書にある課題1「HJE方程式の解構造を解析するためのハミルトン系の輸送解析法の開発」に沿った成果をあげることができたから.

今後の研究の推進方策

安定多様体法,ハミルトン系の輸送解析法,ターンパイク理論,スパース最適制御を統一的に議論する枠組みを調べていく予定である.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍による出張旅費の減少.2021年度は計算機関連への支出を計画している.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Deusto(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      University of Deusto
  • [雑誌論文] The turnpike property in the maximum hands-off control2020

    • 著者名/発表者名
      N. Sakamoto and M. Nagahara
    • 雑誌名

      2020 59th IEEE Conference on Decision and Control (CDC)

      巻: - ページ: 2350-2355

    • DOI

      10.1109/CDC42340.2020.9304306

    • 査読あり
  • [学会発表] Dynamical system view on nonlinear optimal control analysis and design2020

    • 著者名/発表者名
      N. Sakamoto
    • 学会等名
      IV Stability and Control Processes Conference in memory of Prof. Vladimir Zubov
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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