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

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760333
• 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: 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)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 非線形制御 / 多様体 / 制御Lyapunov関数 / トポロジー

研究概要

本研究では,研究代表者らが提案した最小射影法と局所同次制御に対し,制御システムが定義された空間とは異なる空間において制御構造の再解釈を行うことによる理論展開を行った.その結果,新たな制御手法として多層最小射影法,無限層最小射影法,特異点配置法,探索制御法,局所同次適応制御則を開発することに成功した.また,最小射影法に対し二輪車両型移動ロボット,局所同次制御に対しロボットアームを使った実機実験により有効性を確認することに成功した.

研究成果

• [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 Vol.47, No.2 ページ: 90-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal control formula for feedback linearizable systems with local LQ performance (2011)
  • 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. Vol.4, No.1 ページ: 22-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global inverse optimal control with guaranteed convergence rates of input affine nonlinear systems (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Nakamura, H.Nakamura, H.Nishitani.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control. Vol.56, No.2 ページ: 358-369
  • 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 Vol.46, No.12 ページ: 733-736
• [雑誌論文] Multilayer minimum projection method for nonsmooth strict control Lyapunov funciton design (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Nakamura, Y.Fukui, N.Nakamura, H.Nishitani.
  • 雑誌名: Systems & Control Letters Vol.59, No.9 ページ: 563-570
  • 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, No.10-11 ページ: 716-723, 2009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homogeneous stabilization for input affine homogeneous systems (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Nakamura, H.Nakamura, Y.Yamashita, H.Nishitani.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Automatic Control Vol.54, No.9 ページ: 2271-2275
  • 査読あり
• [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(1-6)
  • 発表場所: 那覇
  • 年月日: 2011-03-18
• [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(1-6)
  • 発表場所: 那覇
  • 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(1-4)
  • 発表場所: 那覇
  • 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(640-646)
  • 発表場所: 指宿
  • 年月日: 2011-03-15
• [学会発表] Multilayer minimum projection method with singular point assignment for nonsmooth control Lyapunov function design (2010)
  • 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(CDC 2010)(5924-5929)
  • 発表場所: Atlanta (USA)
  • 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(95-102)
  • 発表場所: 大阪
  • 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(141-144)
  • 発表場所: 大阪
  • 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(145-150)
  • 発表場所: 大阪
  • 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(159-164)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Desingularization by minimum projection method and its application to rigid body control (2010)
  • 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)(1115-1121)
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Multilayer minimum projection method with infinite layers (2010)
  • 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)(1104-1109)
  • 発表場所: Bologna(Italy)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Minimum projection method for asymptotic stabilization toward a set (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Fukui, H.Nakamura, H.Nishitani.
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010(1573-1576)
  • 発表場所: 台北(台湾)
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] Gait generation of compass- type biped robot via angle control of hip joint (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Takai, H.Nakamura, N.Nakamura, H.Nishitani.
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010(1797-1801)
  • 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 functions (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Nakamura.
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010(2034-2037)
  • 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 potential (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kondo, S.Matoba, H.Nakamura, H.Nishitani.
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010(207-210)
  • 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 method (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Matoba, H.Nakamura, H.Nishitani.
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010(211-214)
  • 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 method (2010)
  • 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)(877-881)
  • 発表場所: Budapest (Hungary)
  • 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(273-274)
  • 発表場所: 京都
  • 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(149-150)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-05-19
• [学会発表] 人工ポテンシャルを用いた制約付き非線形Receding Horizon制御 (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10回計測自動制御学会制御部門大会(172-2-1)
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 最小射影法を用いた二輪車両の障害物回避制御 (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15回ロボティクスシンポジア(354-359)
  • 発表場所: 吉野
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 劣駆動2足歩行ロボットの機構特性を活かした歩行制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高井宗, 中村文一, 西谷紘一
  • 学会等名: 第15回ロボティクスシンポジア(66-73)
  • 発表場所: 吉野
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] Stable hybrid remote manipulation system with adaptive environment observer using time-scale transformation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kakizoe, H.Nakamura, H.Nishitani.
  • 学会等名: 48th IEEE Conference on Decision and Control (CDC'09)(6070-6077)
  • 発表場所: 上海(中国)
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] Nonlinear receding horizon control via singular value decomposition with error correction method for singular vectors and singular values (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Matoba, H.Nakamura, H.Nishitani.
  • 学会等名: 48th IEEE Conference on Decision and Control (CDC '09)(1163-1168)
  • 発表場所: 上海(中国)
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] 股関節角度制御によるコンパス型2足ロボットの歩容生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高井宗, 中村文一, 西谷紘一
  • 学会等名: 第52回自動制御連合講演会(I4-3)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-11-22
• [学会発表] 多層最小射影法を用いた非可縮多様体上の制御Lyapunov関数設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村文一, 福井善朗, 中村奈美
  • 学会等名: 第38回制御理論シンポジウム(119-126)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 座標変換による制御性能の不変性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村奈美, 中村文一
  • 学会等名: 第38回制御理論シンポジウム(153-156)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 時間軸変換カルマンフィルタを用いたマニピュレータの遠隔操作システム (2009)
  • 著者名/発表者名: 柿添有紀, 中村文一, 西谷絋一
  • 学会等名: 第38回制御理論シンポジウム(31-36)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Universal control formula for feedback linearizable systems with local LQ performance (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nakamura, Y.Satoh, N.Nakamura, H.Katayama, H.Nishitani.
  • 学会等名: European Control Conference 2009 (ECC '09)(1155-1160)
  • 発表場所: Budapest (Hungary)
  • 年月日: 2009-08-25
• [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 (ECC '09)(2572-2577)
  • 発表場所: Budapest (Hungary)
  • 年月日: 2009-08-25
• [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 (ECC '09)(2757-2762)
  • 発表場所: Budapest (Hungary)
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] Robust adaptive control of nonlinear systems with convex input constraints : case study on the magnetic levitation systems. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Satoh, H.Nakamura, N.Nakamura, H.Katayama, H.Nishitani.
  • 学会等名: ICCAS-SICE 2009(4411-4416)
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-08-21
• [学会発表] Comparison of mdLVs based methods for Nonlinear Receding Horizon Control (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Matoba, H.Nakamura, H.Nishitani.
  • 学会等名: ICCAS-SICE 2009(681-685)
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-08-18
• [学会発表] 最小射影法を用いた非可縮多様体上の安定化制御則設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村文一, 山下裕
  • 学会等名: 第53回システム制御情報学会研究発表講演会(297-298)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-05-21
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.rs.tus.ac.jp/~nakamura/