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

2015 年度 実績報告書

• 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

ハイブリッドシステムにおいて，所望の軌道や安定性を実現する制御方法として，しきい値の変分を求め安定極を指定するしきい値設定開ループ制御系を提案した．しきい値の変分は，先行研究にて変分方程式の数値積分値が利用できることがわかっていたが，本研究では，逆に軌道形状や軌道の安定性を先に指定し，それを実現するしきい値を求めることに新規性がある．NCSP2016にて論文を投稿，発表を行った．また，前年度課題であった，コンパレータを用いたハイブリッドシステムとしての発振器を開発し，区分線形系として解析を進めた．コンパレータ（オペアンプ）を二つ用い，フリップフロップのようにたすき掛け構造にすることによって矩形波発振器を構成する．従来のRC型矩形発振器に比して，過渡応答が改善され，また，周波数を決定するしきい値に大きいマージンを導入することができている．この発振器の結合系について解析を進める．また，離散時間ハイブリッドシステムの結合系について，その解析方法の開発を行い，応用として南雲佐藤ニューロンの結合系における分岐問題を解いた．その他，あらゆるタイプのハイブリッドシステムを想定し，その分岐問題について数値計算が行える基礎フレームワークを完成させた．

研究成果

• [雑誌論文] Bifurcation Analysis of the Nagumo-Sato Model (2016)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ito, Tetsushi Ueta, and Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: International Journal of Bifurcation and Chaos 巻: 26 ページ: 1630006 1-11
  • DOI: 10.1142/S0218127416300068
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Automatic threshold adjustment for limit cycles holding a specified stability in hybrid systems, (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsushi Ueta and Yuu Miino
  • 雑誌名: Proc. RISP/NCSP 2016 巻: なし ページ: 672-673
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Steady state analysis of the TCP network with RED algorithm (2016)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ito and Tetsushi Ueta
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals 巻: E99-A ページ: 未定
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Can a Pseudo Periodic Orbit Avoid a Catastrophic Transition? (2015)
  • 著者名/発表者名: Tetsushi Ueta, Daisuke Ito, Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: International Journal of Bifurcation and Chaos 巻: 25 ページ: 1550185 1-10
  • DOI: 10.1142/S0218127415501850
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A computation method for non-autonomous systems with discontinuous characteristics (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuu Miino, Daisuke Ito, Tetsushi Ueta
  • 雑誌名: Chaos, Solitons & Fractals 巻: 77 ページ: 277-285
  • DOI: 10.1016/j.chaos.2015.06.014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bifurcations and Phase Differences of Nonlinear Coupled Dictyostelium Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hishikawa, Daisuke Ito, and Tetsushi Ueta
  • 雑誌名: Journal of Signal Processing 巻: 19 ページ: 99-102
  • DOI: 10.2299/jsp.19.99
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 区分非線形離散時間力学系に生じるBorder-collision分岐の分岐パラメータ計算法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井太就，麻原寛之，伊藤大輔，上田哲史，高坂拓司
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C（電子・情報・システム部門誌） 巻: 135 ページ: 468-469
  • DOI: 10.1541/ieejeiss.135.468
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laboratory experiment for bifurcation phenomena of the forced Alpazur oscillator (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuu Miino and Tetsushi Ueta
  • 雑誌名: Proc. IEICE/NOLTA 2015 巻: なし ページ: 169-172
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bursting of transition dynamics on series coupled two operational amplifiers (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ito, Munehisa Sekikawa, Takuji Kousaka, Tetsushi Ueta and Hiroshi Kawakami
  • 雑誌名: Proc. IEICE/NOLTA 2015 巻: なし ページ: 181-184
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Controlling Unstable Orbits via Varying Switching Time in a Simple Hybrid Dynamical Systems, (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Sasada, Daisuke Ito, Tetsushi Ueta, Hirokazu Ohtagaki, Takuji Kousaka and Hiroyuki Asahara
  • 雑誌名: Proc. IEICE/NOLTA 2015 巻: なし ページ: 475-478
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Circuit Experiments for Bifurcation of TimeWaveforms on Forced LED Fireflies (2015)
  • 著者名/発表者名: Kyosuke Miyamoto, Daisuke Ito, Hiroyuki Asahara, Takuji Kousaka, Tetsushi Ueta and Hiroshi Kawakami
  • 雑誌名: Proc. IEICE/NOLTA 2015 巻: なし ページ: 836-839
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Bifurcation Analysis for Duffing Equation with Non- smooth Hysteresis Characteristics (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuu Miino and Tetsushi Ueta
  • 学会等名: 電気関係学会四国支部連合大会
  • 発表場所: 高知工科大学（高知県香美市）
  • 年月日: 2015-09-26 – 2015-09-26
• [学会発表] 2 つのコンパレータを用いたRC 方形波発振回路 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮本 恭介, 上田 哲史, 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: 高知工科大学（高知県香美市）
  • 年月日: 2015-09-26 – 2015-09-26
• [備考] 徳島大学情報センター・評価報告書
  • URL: http://aitweb.ait.tokushima-u.ac.jp/ait-cont/uploads/eval2015.pdf