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2014 年度 実施状況報告書

しきい値の変分を利用したハイブリッドシステムにおける周期解の設計とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25420373
研究機関徳島大学

研究代表者

上田 哲史  徳島大学, 情報センター, 教授 (00243733)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードハイブリッドシステム / 周期軌道 / ポアンカレ写像 / 区分非線形系 / 分岐 / カオス
研究実績の概要

本年度は,まず所望のリミットサイクルの形状を,位相的な関係を記述した概形データ(例えばハートマークなど)として与え,複数の非線形力学系をしきい値で貼り合わせてその軌道を実現するフレームワーク作成を行った.
その実験的な取組として,まず具体的には個々の2次元力学系に見られる半解軌道の集合を,標準基底と並行に幾何学的に貼り合わせ,閉軌道を構成する.そのときにしきい値(ポアンカレ切断面)が決定される.次にその軌道に関する安定性を検討する.ポアンカレ写像を評価し,そのヤコビアンを求め,特性乗数を求める.最後に閉軌道の分岐問題(パラメータ摂動に関する分岐の発生)を数値的に解く.
例題として van der Pol 発振器を用い,4つのポアンカレ切断面をもつ軌道を考え,その分岐問題を検討した.リミットサイクルの安定性,分岐問題,ともに精度よく求まることを確認した.

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

モデリングならびにシミュレータ,分岐計算ツールなどの数値計算ツールは順調に揃ってきている.また,並列して関連する業績も発表・出版できている.回路実装は関連研究による実績があがりつつも,本研究における計画通りの取組はまだ遅れている.特に軌道生成における自動パラメータ調整のための最適化問題に関する仕組みはまだ考慮されてない状況にある.

今後の研究の推進方策

最終年度は,回路実装に関し尽力する.ヒステリシスコンパレータやアナログスイッチを用いて,簡単な区分線形回路からスタートさせ,当初の目的を果たしたい.また,所望閉軌道のデザイナーの製作ならびに力学系の当てはめに関する最適化問題を検討し,研究を完成させたい.

次年度使用額が生じた理由

年度内に執行が行えなかった物品がある.実際,平成27年度当初に納入された消耗品等があった.また,未発売の製品を待ったため,全額を執行できなかった.

次年度使用額の使用計画

少額であるため,その他の経費とし,回路部品等の消耗品の購入に充てる予定である.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Stability control with a threshold value of the stepping motor2015

    • 著者名/発表者名
      D. Ito, T. Ueta
    • 雑誌名

      Proceedings of NCSP 2015

      巻: - ページ: 397-400

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifurcations and Phase Differences of Nonlinear Coupled Dictyostelium System2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hishikawa, D. Ito, and T. Ueta
    • 雑誌名

      Proceedings of NCSP2015

      巻: - ページ: 401-404

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Circuit implementation of controlling chaos using pseudo periodic orbit2015

    • 著者名/発表者名
      S. Mano, D. Ito, and T. Ueta
    • 雑誌名

      Proceedings of NCSP2015

      巻: - ページ: 405-408

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifurcations on the forced Alpazur circuit2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Miino, D. Ito, and T. Ueta
    • 雑誌名

      Proceedings of NCSP2015

      巻: - ページ: 158-161

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 区分非線形離散時間力学系における局所的分岐点の計算法2014

    • 著者名/発表者名
      刀根 佑輔, 麻原 寛之, 伊藤 大輔,上田 哲史, 合原 一幸, 高坂 拓司
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: 134-C ページ: 729-736

    • DOI

      http://doi.org/10.1541/ieejeiss.134.729

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Controlling chaos of hybrid systems by variable threshold values2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ito, Tetsushi Ueta, Takuji Kousaka, Jun'ichi Imura, Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcation and Chaos

      巻: 24 ページ: 1450125(1-12)

    • DOI

      10.1142/S0218127414501259

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Border-collision bifurcations for the mathematical model of the TCP-RED2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ito, Tetsushi Ueta
    • 雑誌名

      Proceedings of NOLTA 2014

      巻: - ページ: 779-782

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifurcation Analysis of Coupled Dictyostelium Oscillators2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Hishikawa, Daisuke Ito, Tetsushi Ueta
    • 雑誌名

      Proceedings of NOLTA 2014

      巻: - ページ: 419-422

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pseudo periodic orbits and their stabilization2014

    • 著者名/発表者名
      Shota Mano, Daisuke Ito, Tetsushi Ueta
    • 雑誌名

      Proceedings of NOLTA 2014

      巻: - ページ: 775-778

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifurcation analysis of coupled Izhikevich neuron model with an external periodic force2014

    • 著者名/発表者名
      Yuu Miino, Daisuke Ito, Tetsushi Ueta
    • 雑誌名

      Proceedings of NOLTA2014

      巻: - ページ: 807-810

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 周期外力を印加した電子ホタルにみられる時間応答波形2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤大輔, 高坂拓司, 上田哲史, 川上博
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      コンパルホール(大分県大分市)
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-27
  • [学会発表] Duffing方程式における安定周期振動の分岐回避2014

    • 著者名/発表者名
      大津 智弘, 藤本 憲市, 上田 哲史, 合原 一幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      京都大学東京オフィス(東京都港区)
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-04
  • [学会発表] 外力を印加した結合ニューロンモデルの応答2014

    • 著者名/発表者名
      美井野 優, 伊藤 大輔, 上田 哲史
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-17
  • [学会発表] 擬似周期軌道を用いたカオス制御とその実装2014

    • 著者名/発表者名
      間野 翔大, 伊藤 大輔, 上田 哲史
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-17
  • [学会発表] 非線形結合における同期特性2014

    • 著者名/発表者名
      菱川 健治, 伊藤 大輔, 上田 哲史
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-17
  • [学会発表] ネットワークルータの輻輳制御における分岐現象の解析2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 大輔, 上田 哲史
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-17
  • [学会発表] LEDホタルによる自然ホタルの強制同期2014

    • 著者名/発表者名
      辻 明典, 藤岡 慧明, 伊藤 大輔, 木本 圭子, 合原 一究, 関川 宗久,上田 哲史, 合原 一幸, 川上 博
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-13
  • [学会発表] 周期外力を印加したLEDホタルの分岐解析2014

    • 著者名/発表者名
      高坂拓司, 麻原寛之, 伊藤大輔, 上田哲史, 川上博
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      函館市中央図書館(北海道函館市)
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-22
  • [図書] Analysis and Control of Complex Dynamical Systems: Robust Bifurcation, Dynamic Attractors, and Network Complexity2015

    • 著者名/発表者名
      K. Aihara, J. Imura, and T. Ueta (Eds.)
    • 総ページ数
      211(49-73), (109-120)
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2016-05-27  

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