2017 Fiscal Year Annual Research Report
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
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26289131
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
小西 啓治 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90259911)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 工学部, 助教 (40780474)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 制御工学 / 複雑系 / システム工学 / 非線形科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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H29年度の研究実績を以下に示す，
【１．振動停止現象】 (1) 振動停止を誘発する結合強度の最小値と結合遅延の関係を調べた．(2) 2枚の平面媒体に生じるチューリングパターンは，パターンの波数が大きく異なる場合のみ，拡散結合によって消滅することを示した．(3) 2枚のCGLモデルを結合することでtype I-o不安定性が生じることを示した．(3) 等価なトポロジーを有する2個のネットワーク間を，発振器の固有周期に比べて十分に低速で切り替えると，逆相同期を経て全発振器の振動が抑制されることを見出した．
【２．ロボット群制御】 (1) 結合振動子のダイナミクスに基づいたロボット群は，簡単な工夫で，軌道上に置かれた障害物を避けることがわかった．(2) このロボット群にバイアスという概念も導入することで，共存する複数のフォーメンションの吸引領域の大小が変化することを見出し，バイアスの値によってその大小が調整できることを示した．
【３．直流給電ネットワークの制御】 (1) 負荷の時間変動に伴う動作点の追従性能が，周波数領域解析で明示できることを明らかにし，その結果を回路実験で実証した．(2) 負荷がステップ状に切り替わる一般的な状況を想定し，動作点の吸引領域と分岐点の関連を調べ上げた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度も，全てのサブテーマにおいて，研究はおおむね順調に推移している．特に，この補助を受けた研究の成果を記載した学術論文(国際誌 Physical Review E 3編，NOLTA J. 1編)が出版された．また，さらなる発展へと繋がる成果も国内外の学会で発表し，良い手ごたえを得ている．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では，複数のサブテーマを並列に実施していた．それぞれのサブテーマでは，成果が順調に得られていたが，サブテーマ間の大きな相乗効果は生じていない．ただし，その兆しは現れており，振動停止や反応拡散システムに関する基礎的な研究成果が，具体的な応用に繋がる道筋も見えつつある．今後は，このような相乗効果が活性化するような取り組みに注力し，本研究のさらなる発展を目指す．
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| Causes of Carryover |
H29年度は，補助を受けた成果が結実し，論文出版数も多くなっており，研究は概ね順調である．それに伴い，執行額もほぼ計画通りであったが，学会発表や論文作成などに時間を要する成果も一部あり，そこに必要な経費が残額として残った．
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