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2014 年度 実施状況報告書

主成分分析と無限次元安定多様体理論による非線形分布定数系の最適制御

研究課題

研究課題/領域番号 26630197
研究機関名古屋大学

研究代表者

坂本 登  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00283416)

研究分担者 西田 豪  京都大学, 情報学研究科, 研究員 (80435669)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード主成分分析 / ハミルトン・ヤコビ方程式 / 非線形分布定数系
研究実績の概要

本年度は,非線形分布定数系のひとつであるバーガース方程式に対して主成分分析の方法と安定多様体法を組み合わせた最適制御系の設計が可能であることを明らかにした.本来無限次元系である対象に対し,この手法では3次元の非線形システムに近似することで最適制御が設計であることがわかり,これは従来の予想を上回る近似性能である.特に,有限要素法に比べ必要なデータ量が圧倒的に少ないことが特徴である.
さらに,ロバスト性の検証も行い,実用に耐えうる手法であることもわかってきた.

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

バーガース方程式という一つの方程式系ではあるが,これまで可能でなかった性能と従来法より格段に少ないデータ量で設計が可能となったことは評価できる.より広範囲な非線形分布定数系を扱えることを目指すべきであるが,総じて順調であると言ってよい.

今後の研究の推進方策

今後は,申請時の研究目的にあったような低次元化と制御系設計の順序についても研究を行っていく.シミュレーション検証もより高精度なモデルに基づくべきであると考えている.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 安定多様体法におけるHamilton-Jacobi方程式の高速数値解法2015

    • 著者名/発表者名
      濱口謙一,西田豪,坂本登,山本裕
    • 雑誌名

      システム・制御・情報学会論文集

      巻: 28 ページ: na

    • 査読あり
  • [雑誌論文] モデル縮約に基づく非線形偏微分方程式の最適フィードバック制御2015

    • 著者名/発表者名
      濱口謙一,西田豪,坂本登,山本裕
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 51 ページ: na

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Suboptimal feedback control of nonlinear distributed parameter systems by stable manifold method2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hamaguchi, G. Nishida, N. Sakamoto
    • 学会等名
      19th IFAC World Congress
    • 発表場所
      South Africa
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
  • [学会発表] Nonlinear Luenberger observer design via invariant manifold computation2014

    • 著者名/発表者名
      N. Sakamoto, B. Rehak
    • 学会等名
      19th IFAC World Congress
    • 発表場所
      South Africa
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29

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公開日: 2016-05-27  

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