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2010 年度 実績報告書

異空間における制御構造の再解釈に基づく制御理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21760333
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

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)

キーワード制御工学 / 非線形制御 / 制御理論 / 多様体 / 同次関数
研究概要

本研究の目的は,安定化フィードバック制御則を設計することが難しい制御対象に対する制御手法として申請者らが提案している「最小射影法」「局所同次性を保証する制御則設計法」を拡張し,新たな非線形制御理論基盤を構築することである.
最小射影法は,制御系が定義された空間とは異なる空間上で制御問題を再解釈することにより問題を簡単化する手法である.昨年度までに,有限個の異空間を利用する多層最小射影法を提案した.本年度はこの結果をさらに発展させ,無限個の異空間を利用することのできる無限層最小射影法を提案するとともに,「最小射影」による特異点消去現象について詳しく解析を行い,特異点消去・特異点配置と最小射影法を組み合わせた新たな制御Lyapunov関数設計法を開発した.さらに,最小射影法は情報理論的探索と相性が良いことを発見し,リアルタイムA*と最小射影法の融合による,探索制御法を提案することができた.
局所同次性を保証する制御則はこれまで実験による有効性が確認できていなかった.本年度はロボットアームを用いた実験により,局所同次性によって理論的に規定される収束速度の違いを実験結果から確認することに成功した.また,同次近似を持たないような制御システムに対して,同次システムを近似とは異なるリファレンスシステムとしてとらえ直すことによって,収束速度を保証する制御則を開発することができた.従来局所同次制御と適応制御の融合はこれまでに行われてこなかったが,本年度は特定の条件下における局所同次適応制御を提案した.

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Global inverse optimal control with guaranteed convergence rates of input affine nonlinear systems2011

    • 著者名/発表者名
      N.Nakamura, H.Nakamura, H.Nishitani
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 56 ページ: 358-369

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universal control formula for feedback linearizable systems with local LQ performance2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Satoh, H.Nakamura, N.Nakamura, H.Katayama, H.Nishitani
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 4 ページ: 22-28

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 最小射影法を用いた二輪車両の障害物回避制御2011

    • 著者名/発表者名
      福井善朗, 中村文一, 西谷紘一
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 47 ページ: 90-99

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multilayer minimum projection method for nonsmooth strict control Lyapunov funciton design2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakamura, Y.Fukui, N.Nakamura, H.Nishitani
    • 雑誌名

      Systems & Control Letters

      巻: 59 ページ: 563-570

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ディジタルフィルタ設計法を利用した拡張カルマンフィルタの誤差分散行列の選定法2010

    • 著者名/発表者名
      大澤修一, 中村文一, 西谷紘一
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 46 ページ: 733-736

    • 査読あり
  • [学会発表] 入力変換による同次近似システムを利用した局所制御性能を保証する大域的制御則設計2011

    • 著者名/発表者名
      的場俊亮, 中村奈美, 中村文一, 西谷紘一
    • 学会等名
      第11回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      那覇市
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] 適応局所同時制御による磁気浮上系の有限時間整定制御2011

    • 著者名/発表者名
      中村文一, 中村奈美, 的場俊亮, 片山仁志
    • 学会等名
      第11回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      那覇市
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] 位相空間上のLyapunov関数2011

    • 著者名/発表者名
      中村奈美, 中村文一
    • 学会等名
      第11回計測自動制御学会制御部門大会
    • 発表場所
      那覇市
    • 年月日
      2011-03-17
  • [学会発表] 最小射影法を使った二輪車両の未知空間における探索制御2011

    • 著者名/発表者名
      福井善朗, 中村文一, 西谷紘一
    • 学会等名
      第16回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      指宿市
    • 年月日
      2011-03-15
  • [学会発表] Multilayer minimum projection method with singular point assignment for nonsmooth control Lyapunov function design2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakamura, Y.Fukui, N.Nakamura, H.Nishitani
    • 学会等名
      49th IEEE Conference on Decision and Control (CDC2010)
    • 発表場所
      アトランタ(米国)
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] 局所同次非線形制御の実験による制御性能の比較2010

    • 著者名/発表者名
      的場俊亮, 中村奈美, 中村文一, 西谷紘一
    • 学会等名
      第39回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2010-09-27
  • [学会発表] 多層最小射影法を用いた二輪車両の障害物回避2010

    • 著者名/発表者名
      福井善朗, 中村文一, 西谷紘一
    • 学会等名
      第39回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2010-09-27
  • [学会発表] 無限層最小射影法による制御Lyapunov関数設計2010

    • 著者名/発表者名
      中村文一, 中村奈美, 福井善朗
    • 学会等名
      第39回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2010-09-27
  • [学会発表] 連結局所コンパクトHausdorff空間における安定性の必要十分条件2010

    • 著者名/発表者名
      中村奈美, 中村文一
    • 学会等名
      第39回制御理論シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2010-09-27
  • [学会発表] Desingularization by minimum projection method and its application to rigid body control2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakamura, N.Nakamura, Y.Fukui, H.Nishitani
    • 学会等名
      2010 IEEE Multi-conference on Systems and Control (MSC 2010)
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2010-09-09
  • [学会発表] Multilayer minimum projection method with infinite layers2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakamura, N.Nakamura, Y.Fukui, H.Nishitani
    • 学会等名
      8th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems (NOLCOS 2010)
    • 発表場所
      ボローニャ(イタリア)
    • 年月日
      2010-09-03
  • [学会発表] Gait generation of compass-type biped robot via angle control of hip joint2010

    • 著者名/発表者名
      H.Takai, H.Nakamura, H.Nishitani
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2010
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2010-08-20
  • [学会発表] Minimum projection method for asymptotic stabilization toward a set2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Fukui, H.Nakamura, H.Nishitani
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2010
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2010-08-20
  • [学会発表] On negative definiteness of derivatives of Lyapunov functions2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakamura
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2010
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2010-08-20
  • [学会発表] Constrained nonlinear receding horizon control using artificial potential2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kondo, S.Matoba, H.Nakamura, H.Nishitani
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2010
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2010-08-19
  • [学会発表] High-order numerical integration for receding horizon control with a continuation method2010

    • 著者名/発表者名
      S.Matoba, H.Nakamura, H.Nishitani
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2010
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2010-08-19
  • [学会発表] Real-time obstacle avoidance of a two-wheeled mobile robot via the minimum projection method2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Fukui, H.Nakamura, H.Nishitani
    • 学会等名
      19th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS 2010)
    • 発表場所
      ブダペスト(ハンガリー)
    • 年月日
      2010-07-06
  • [学会発表] 最小射影法および格子点オブザーバを用いたリアルタイム障害物回避制御2010

    • 著者名/発表者名
      坂口寛史, 福井善朗, 中村文一, 西谷紘一
    • 学会等名
      第54回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2010-05-20
  • [学会発表] 非線形Receding Horizon制御における不等式制約のための必要条件2010

    • 著者名/発表者名
      近藤祐介, 的場俊亮, 中村文一, 西谷紘一
    • 学会等名
      第54回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2010-05-19

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公開日: 2012-07-19  

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