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2022 年度 実績報告書

動的システムに対する四超制御の可能性の探求

研究課題

研究課題/領域番号 22H01515
配分区分補助金
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 片山 仁志  滋賀県立大学, 工学部, 教授 (20268296)
小口 俊樹  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (50295474)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード非線形システム / 最適制御理論 / 最適制御の存在条件
研究実績の概要

四超制御という制御の実現にとって最適制御は要となる理論である.その理由は評価関数を導入することで入力の二乗ノルムの大きさを直接議論することが可能であるからである.しかし,非線形システムに対する最適制御の存在条件として知られているのはハミルトン・ヤコビ方程式の可解性のみであった.この方程式は非線形偏微分方程式であり,その近似解法はいくつか知られているが,近似を使う限り最適制御の存在を保証することは本質的に不可能である.すなわちこれまで実用的な存在定理は存在しなかった.これに対して本年度の成果として,指数的安定化フィードバックの存在性,システムの非線形性の無限遠での発散度合,評価関数の無限遠でのペナルティ度合,の3条件が適切に満たされれば最適制御の存在が保証されることを証明した.

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

最適制御の存在条件を実用的な形で求めることができたことは大きな成果であるから.

今後の研究の推進方策

最適制御の存在条件を改良してスパース最適制御の存在などへ拡張することを検討する.また,ロボットなどメカトロニクス制御への応用としては,周期軌道の最適安定化問題も未解決であり,これに対する何らかの解を与えたい.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] When does stabilizability imply the existence of infinite horizon optimal control in nonlinear systems?2023

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Noboru
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 147 ページ: 110706~110706

    • DOI

      10.1016/j.automatica.2022.110706

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Network structure identification via Koopman analysis and sparse identification2022

    • 著者名/発表者名
      Mei Zhuanglin、Oguchi Toshiki
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 13 ページ: 477~492

    • DOI

      10.1587/nolta.13.477

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A real-time identification method of network structure in complex network systems2022

    • 著者名/発表者名
      Mei Zhuanglin、Oguchi Toshiki
    • 雑誌名

      International Journal of Systems Science

      巻: 54 ページ: 549~564

    • DOI

      10.1080/00207721.2022.2135416

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Network Structure Identification Based on Measured Output Data Using Koopman Operators2022

    • 著者名/発表者名
      Mei Zhuanglin、Oguchi Toshiki
    • 雑誌名

      Mathematics

      巻: 11 ページ: 89~89

    • DOI

      10.3390/math11010089

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchronization of Sampled-data Coupling Nonlinear Systems in Time-varying Networks2022

    • 著者名/発表者名
      YOSHIDA Iori、OGUCHI Toshiki
    • 雑誌名

      Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers

      巻: 58 ページ: 568~574

    • DOI

      10.9746/sicetr.58.568

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Distributed Observer Design for Linear Systems Using Asynchronous Sampled Data2022

    • 著者名/発表者名
      HAYASHIDA Yasutaka、OGUCHI Toshiki
    • 雑誌名

      Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers

      巻: 58 ページ: 575~580

    • DOI

      10.9746/sicetr.58.575

    • 査読あり
  • [学会発表] 伝送遅延を持つ非線形サンプル値ネットワークシステムの同期2023

    • 著者名/発表者名
      三沢拓也,小口俊樹,漁野康紀
    • 学会等名
      計測自動制御学会第10回制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] 先行同期に基づくサンプル値ルーリエシステムの分散予測器2023

    • 著者名/発表者名
      小太刀竜也,小口俊樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会第10回制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] Discretization of continuous-time controllers for nonlinear networked control systems2022

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Katayama
    • 学会等名
      Proceedings of the SICE Annual Conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] 同期に基づく非線形システムの分散状態予測器2022

    • 著者名/発表者名
      小口俊樹
    • 学会等名
      第65回自動制御連合講演会
  • [学会発表] 伝送遅延を含んだ非線形サンプル値結合システムの同期2022

    • 著者名/発表者名
      小口俊樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会

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公開日: 2023-12-25  

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