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2018 年度 実績報告書

ネットワークシステムに生じる多様な非線形時空現象の解析・制御・設計

研究課題

研究課題/領域番号 26289131
研究機関大阪府立大学

研究代表者

小西 啓治  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90259911)

研究分担者 大谷 真弘  奈良工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (10353301)
原 尚之  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10508386)
杉谷 栄規  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (40780474)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード制御工学 / 複雑系 / システム工学 / 非線形科学
研究実績の概要

本研究の目的は以下の通りである: 多数のサブシステムが相互に影響を与え合うネットワークに発生する非線形現象を,システム制御工学と複雑系科学に基づいて設計する.この目的に沿ったH30年度の研究実績を以下に示す.
【1. 振動停止現象】(1) 2個の発振器を,遅延を伴う相互作用(遅延結合)させ,適切な遅延時間と相互作用の強さ(結合強度)において,両発振器の振動が停止する「振動停止現象」は生じる.この現象を誘発する結合強度を最も小さくするためには,遅延時間が発振器の固有周期の1/4であることを見出した.さらに,この事実を理解するため,収束時の位相関係を調べ,その理由を明確にした.(2) Turingの不安定性は,空間的に連続なダイナミクスを持つ反応拡散系にだけ生じるのではなく,空間的に離散な結合発振器群にも生じることが知られつつある.そこで,このTuringの不安定性が生じている2個の結合発振器群を拡散結合させた.両群のパラメータ・トポロジを同一にすると,振動停止現象は生じないことを証明した.一方,異なる場合は,生じる可能性があることを示した.
【2. 直流給電ネットワークの制御】 (1) 遅延フィードバック制御は,直流給電システムの基本回路の動作点のベイスン(動作点に収束する初期値領域)を拡大させることを見出した.さらに,遅延を含むダイナミカルシステムに使用可能な分岐解析ツールを利用することで,制御信号は小さく・ベイスンは大きくする制御器の設計がある程度可能なことを示した.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Stabilization of a spatially uniform steady state in two systems exhibiting Turing patterns2018

    • 著者名/発表者名
      Keiji Konishi and Naoyuki Hara
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 97 ページ: 052201-1-6

    • DOI

      doi.org/10.1103/PhysRevE.97.052201

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] System identification of propagating wave segments in excitable media and its application to advanced control2018

    • 著者名/発表者名
      Hisatoshi Katsumata, Keiji Konishi, and Naoyuki Hara
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 97 ページ: 042210-1-6

    • DOI

      doi.org/10.1103/PhysRevE.97.042210

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Delay-independent design for synchronization in delayed-coupled one-dimensional map networks2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Sugitani and Keiji Konishi
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals

      巻: E101.A ページ: 1708-1712

    • DOI

      doi.org/10.1587/transfun.E101.A.1708

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of delayed feedback controller for a robust DC bus system2018

    • 著者名/発表者名
      Koki Yoshida, Keiji Konishi, and Naoyuki Hara
    • 雑誌名

      Proc. of the SICE Annual Conference

      ページ: 881-885

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amplitude death in a pair of reaction-diffusion models on networks coupled by a diffusive connection2018

    • 著者名/発表者名
      Hakui Teki, Keiji Konishi, and Naoyuki Hara
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications

      ページ: 308-311

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of oscillation in delay-coupled oscillator networks with slow switching topology2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Iwamoto, Yoshiki Sugitani, Shinnosuke Masamura, Keiji Konishi, and Naoyuki Hara
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications

      ページ: 487-490

    • 査読あり
  • [学会発表] 低速で切り替わるトポロジを持つ 遅延結合発振器群における振動抑制実験2018

    • 著者名/発表者名
      岩本哲, 正村慎之介, 杉谷栄規, 小西啓治, 原尚之
    • 学会等名
      システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] 一対のStuart-Landau発振器に最小結合強度で振動停止を誘発する遅延時間2018

    • 著者名/発表者名
      幸田嵩裕, テキ博偉, 杉谷栄規, 小西啓治, 原尚之
    • 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: 2019-12-27  

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