構造設計を含む大規模非線形遅延結合ネットワーク系の巨視的同期制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560537
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 小口 俊樹 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (50295474)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 制御理論 / 複雑系 / 同期 / 非線形システム / むだ時間 / パターン形成 / ネットワーク系

研究概要

本研究では，同一の非線形システムの遅延結合による大規模ネットワークにおける同期問題に対し，1.スケーリングに基づいて完全同期と部分同期の発生条件の推定法を示し，直積ネットワークに基づく同期ネットワークの構成法を示した．2.外部入力の印加による部分同期の同期パターンの発生原理を明らかにした．この結果は，外部入力の印加により，同期パターンの制御が可能であることを示唆している．3.直積グラフで表される遅延結合ネットワークにおける完全同期，部分同期の条件を導出した．さらに，有向グラフで表現されるネットワークに対し，グラフ理論に基づく同期パターンの解析を行い，同期に基づくシステムの縮約法を示した．

研究成果

• [雑誌論文] A cluster control of nonlinear network systems with external inputs (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ryono, T. Oguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 9^<th> IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems 巻: (IFAC-PapersOnline, Elsevier)
  • DOI: 10.3182/20130904-3-FR-2041.00208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partial synchronization in diffusively time-delay coupled oscillator networks (2012)
  • 著者名/発表者名: E. Steur, T. Oguchi, C. van Leeuwen, H. Nijmeijer
  • 雑誌名: Chaos (American Institute of Physics) 巻: Vol. 22,article no. 43144
  • DOI: 10.1063/1.4771665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partial synchronization of Lur'e type Nonlinear systems with delay couplings (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Mimura, T. Oguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 3^<rd> IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic systems 巻: (IFAC-PapersOnline, Elsevier)
  • DOI: 10.3182/20120620-3-MX-3012.00064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite Spectrum Assignment for nonlinear time-delay systems using synchronization-based predictor (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Oguchi
  • 雑誌名: Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control ページ: 3874-3879
  • DOI: 10.1109/CDC.2012.6426085
  • 査読あり
• [雑誌論文] A synchronization condition for coupled nonlinear systems with time-delay : A frequency domain approach (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Oguchi, H. Nijmeijer
  • 雑誌名: International Journal of Bifurcation and Chaos 巻: Vol. 21 ページ: 2011,2525-2538
  • DOI: 10.1142/S0218127411029902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pattern formation in networks of nonlinear systems with delay couplings (2011)
  • 著者名/発表者名: E. Uchida, T. Oguchi
  • 雑誌名: Proc. of the 18^<th> IFAC World Congress 巻: Vol. 18(IFAC-PapersOnline, Elsevier) ページ: 5118-5123
  • DOI: 10.3182/20110828-6-IT-1002.03773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictor-based remote tracking control of a mobile robot
  • 著者名/発表者名: A. A. Albarez-Aguirre, N.van de Wouw, T. Oguchi, H. Nijmeijer
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Control Systems Technology 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] ランダマイズドアルゴリズムを用いた不確かなむだ時間システムの制御系設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 棚原泰隆,小口俊樹
  • 学会等名: 第1回計測自動制御学会マルチシンポジウム
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2014-03-06
• [学会発表] 外部入力を伴う非線形ネットワーク・システムの同期パターン形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 漁野康紀,小口俊樹
  • 学会等名: 第1回計測自動制御学会制御部門大会マルチシンポジウム
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2014-03-05
• [学会発表] 外部入力による非線形ネットワーク・システムのクラスタ制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 漁野康紀,小口俊樹
  • 学会等名: 第13回計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: アクロス福岡
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] (遅延)結合非線形システムの直積ネットワークにおける部分同期 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小口俊樹,W. Oomen, C. Murguia, H. Nijmeijer
  • 学会等名: 第56回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2013-11-16
• [学会発表] 外部入力を伴う非線形ネットワークシステムの部分同期 (2013)
  • 著者名/発表者名: 漁野康紀,小口俊樹
  • 学会等名: 第56回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2013-08-27
• [学会発表] 同期に基づく状態予測器を用いた非線形むだ時間システムの安定化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小口俊樹
  • 学会等名: 第13回「運動と振動の制御」シンポジウム
  • 発表場所: 九州産業大学
  • 年月日: 2013-08-27
• [学会発表] カオス結合系の同期問題とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小口俊樹
  • 学会等名: 第57回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 兵庫県民会館
  • 年月日: 2013-05-16
  • 招待講演
• [学会発表] 外部入力による遅延結合非線形ネットワークシステムのクラスタ制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 漁野康紀,小口俊樹
  • 学会等名: 第57回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 兵庫県民会館
  • 年月日: 2013-05-16
• [学会発表] カオス(遅延)結合ネットワーク・システムの部分同期 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小口俊樹,H. Nijmeijer
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-11-18
• [学会発表] 拡散遅延結合による直積ネットワークシステムの同期条件 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村ももこ,小口俊樹
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-11-18
• [学会発表] 遅延結合されたLur'e系における部分同期とネットワーク構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三村俊裕,小口俊樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会非線形問題研究会
  • 発表場所: 福江市
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] 同期条件に基づく拡散遅延結合ネットワークの構造設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村もも子,小口俊樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会非線形問題研究会
  • 発表場所: 福江市
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] 遅延結合による二輪車両ロボット群のコンセンサス達成条件とネットワーク構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 棚原泰隆,勝俣尚士,三村俊裕,小口俊樹
  • 学会等名: 第12回計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 遅延結合ネットワークにおける部分同期 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三村俊裕,小口俊樹
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 豊橋市
  • 年月日: 2011-11-20
• [学会発表] Synchronization and Topology in Networks of Lur'e Systems with Delay Couplings (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Mimura, Toshiki Oguchi
  • 学会等名: The 5^<th> European Nonlinear Dynamics Conference
  • 発表場所: ローマ
  • 年月日: 2011-07-26
• [学会発表] 遅延結合カオスネットワークの完全同期と部分同期 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小口俊樹,三村俊裕
  • 学会等名: 電子情報通信学会非線形問題研究会
  • 発表場所: 斜里町
  • 年月日: 2011-06-30
• [図書] Delay systems : From Theory to Numerics and Applications (Part 2: Analysis and Design of Pattern Formation in Networks of Nonlinear Systems with Delayed Couplings), T. Vyhlidal et al.編(ISBN978-3-319-01695-5) (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Oguchi and E. Uchida(分担執筆)
  • 出版者: Springer
• [図書] Remote Tracking Control of Unicycle Robots with Network-Induced Delays, In Informatics in Control, Automation and Robotics, Lecture Notes in Electrical Engineering(DOI:10.1007/978-3-642-19539-6_15) (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Alvarez-Aguirre, N. van de Wouw, T. Oguchi, K. Kojima and H. Nijmeijer(分担執筆)
  • 出版者: Springer
• [備考]
  • URL: http://ctrl.mech.se.tmu.ac.jp/