Updated on 2025/03/31
Ph. D (Information Science and Technology) （ 2011.3 The University of Tokyo ）
Cooperative control
Hierarchical optimal control
Control of distributed parameter systems
Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Control and system engineering / Control Theory
Natural Science / Applied mathematics and statistics / Control theory for infinite dimensional systems
Informatics / Robotics and intelligent system
Informatics / Mechanics and mechatronics
Advanced motion control for unmanned aerial vehicles
Control theory for systems modeled by partial differential equations
Hierarchical distributed cooperative control for large-scale systems
Visiting Scholar, University of California, San Diego
2013.11 - 2014.8
Country：United States
Research Associate, Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University
2011.4 - 2015.9
Country：Japan
Research Fellow (DC2), Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)
2009.4 - 2011.3
Country：Japan
The University of Tokyo Graduate School of Information Science and Technology Department of Information Physics and Computing
2007.4 - 2011.3
Country： Japan
The University of Tokyo Graduate School of Engineering Department of Aeronautics and Astronautics
2005.4 - 2007.3
Country： Japan
Nagoya University Faculty of Engineering Department of Mechanical and Aerospace Engineering
2001.4 - 2005.3
Country： Japan
IEEE
The Society of Instrument and Control Engineers
Institute of Systems, Control and Information Engineers
The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences
The Japan Society of Mechanical Engineers
一般社団法人 日本機械学会 機械力学・計測制御部門 D&D2023実行委員会
2022.11 - 2023.8
Committee type：Academic society
計測自動制御学会 制御部門 制御理論部会 幹事
2022.1 - 2022.12
Committee type：Academic society
計測自動制御学会 中部支部 制御理論研究委員会 委員長
2021.1
Committee type：Academic society
計測自動制御学会 制御部門 制御理論部会 委員
2021.1 - 2021.12
Committee type：Academic society
Editorial board of Journal of Control, Automation and Electrical Systems Associate Editor
2020.6 - 2022.12
Committee type：Academic society
https://www.springer.com/journal/40313/editors
計測自動制御学会論文賞・武田賞
2023.9 公益社団法人 計測自動制御学会 狭義上三角常微分方程式系と放物型偏微分方程式のカスケード系に対するフォワーディング設計
椿野大輔
第21回計測自動制御学会学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2020) 優秀講演賞
2020.12 公益社団法人 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 スロッシング制御に向けた波動方程式とスカラ方程式の単一入力による漸近安定化
椿野大輔
第18回 計測自動制御学会学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2017) 優秀講演賞
2017.12 公益社団法人 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 円環形状膜の状態フィードバック境界制御に関する一考察
椿野大輔
第17回 計測自動制御学会学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2016) 優秀講演賞
2016.12 公益社団法人 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 近似偏微分方程式モデルに基づく単純なスロッシング制御則について
椿野大輔, 伊藤徳哉,藤本圭一郎
計測自動制御学会学術奨励賞
2010.2 計測自動制御学会
An Approximation Method Using Simulation Data and Dynamical Model for Stable Manifolds in Forwarding Design Reviewed
Rei Ito, Daichi Mitta, and Daisuke Tsubakino
Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers 2025.2
A Predictor-Based Approach to Communication Delay Compensation for Multi-Agent Systems Reviewed
Kento Fujita, Daisuke Tsubakino
IEEE ACCESS Vol. 12 page： 196148 - 196158 2024.12
Sasaki, Y; Tsubakino, D
IFAC JOURNAL OF SYSTEMS AND CONTROL Vol. 28 2024.6
Extremum seeking for distributed delays Reviewed International coauthorship International journal
Tsubakino Daisuke, Oliveira Tiago Roux, Krstic Miroslav
AUTOMATICA Vol. 153 2023.7
Efficient Sensor Node Selection for Observability Gramian Optimization Reviewed
Yamada, K; Sasaki, Y; Nagata, T; Nakai, K; Tsubakino, D; Nonomura, T
SENSORS Vol. 23 ( 13 ) 2023.7
Hierarchical Optimal Control for Multiple Aircraft and Spacecraft: Individual and Cooperative Precise Motion Control
Daisuke Tsubakino, Shingo Nishimoto
Journal of the Japan Society for Precision Engineering Vol. 89 ( 4 ) 2023.4
Introduction to Control Theory Towards Application to Fluid Dynamical Systems
Daisuke Tsubakino
Vol. 41 ( 5 ) page： 348 - 353 2022.10
Constructive Method to Design Control Laws for ODE-PDE Cascade Systems —Backstepping and Forwarding Invited Reviewed
Daisuke Tsubakino
SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION Vol. 65 ( 8 ) page： 317 - 323 2021.8
Yasuo Sasaki, Daisuke Tsubakino
Vol. 59 ( 8 ) page： 546 - 551 2020.8
Approaches from Control Theory and Data-Driven Science toward Control and Measurement of Fluid Flows
Taku Nonomura, Daisuke Tsubakino
Vol. 59 ( 8 ) page： 525 - 526 2020.8
A model-aided approach to reducing the cost of generating stable manifolds datasets
R. Ito, D. Tsubakino
The 12th SICE Multi-Symposium on Control Systems 2025.3.3
An algebraic sufficient condition for stochastic LQ optimal control gains to have a desired structure
K. Fujita, D. Tsubakino
The 12th SICE Multi-Symposium on Control Systems 2025.3.3
Observer-Based Quantized Control for Multi-Agent Systems Under Denial of Service Attack; Application to Satellite Formation Flight International conference
Hiroki Takahashi and Daisuke Tsubakino
2025 AIAA SciTech Forum and Exposition 2025.1.10 American Institute of Aeronautics and Astronautic
Forwarding-Based Controller Design for a General Cascade of a Linear ODE and a Wave Equation International coauthorship International conference
Daisuke Tsubakino and Miroslav Krstic
63rd IEEE Conference on Decision and Control (CDC 2024) 2024.12.17 IEEE Control Systems Society
In-Domain Control Law Design for a Heat Equation with Input Delay Using Forwarding
Shunta Yano and Daisuke Tsubakino
The 67th Joint Automatic Control Conference 2024.11.24 The Institute of Systems, Control and Information Engineers
Grant number：24K00907 2024.4 - 2028.3
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\16900000 （ Direct Cost: \13000000 、 Indirect Cost：\3900000 ）
Grant number：22K18620 2022.6 - 2025.3
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
Grant number：20H05752 2020.10 - 2023.3
科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
鈴木 智, 椿野 大輔, 野田 龍介, 劉 浩
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
微気象（人工物や人間活動の影響を強く受ける地表付近の詳細気象）予測に有用な建物密集区域の低高度における気象情報を収集し、微気象を観測する技術を創出する。MEMS技術によって開発された超小型センサを、新たに開発する生物規範型ナノドローンに統合し、微気象観測のための階層的なタスク（機体の制御、複数機体や障害物の回避、軌道・地域の選定）を、各階層での最適性を保ちながら制御することで、機動性だけでなく適応性も持ち合わせた能動的観測の実現を目指す。タスクの階層性と市販のマイクロドローンも有効に利用しながら要素技術の開発を進め、微気象予測班と連携しながら、微気象予測システムの創出を目指す。
研究の初年度にあたる本年度は、(i) 生物規範型ナノドローンの開発、(ii) マイクロドローンの情報機能化、および(iii) 多階層制御技術の開発を実施した。各項目の具体的な内容は以下に示す。
(i) 生物規範型ナノドローンの開発 羽ばたき飛行に着想を得たデュアルロータ型ドローンの開発を実施した。本年度はMATLABを用いたダイナミクスシミュレーションによって当該ドローンの実現可能性を検討するとともに、シミュレーション結果に基づいて実機製作を実施した。
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(ii) マイクロドローンの情報機能化 市販のマイクロドローンおよび既に研究室で保有している各種小型ドローンに対して小型風速センサを搭載し、風速測定の試験及び評価を実施した。屋内に小型風洞設備を構築し、その環境下で小型センサを搭載したドローンを飛行させながら風速測定を実施した。ドローンの位置や姿勢情報は光学式モーションキャプチャシステムによって計測し、計測された風速情報、風洞で発生させた風速情報、およびドローンの正確な位置・姿勢情報を利用して、定の精度等について評価を行った。
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(iii) 多階層制御技術の開発 姿勢、相対運動の二層を考慮した群制御について研究を進めるとともに機動的観測に向けた検討を実施した。機動的観測に向け、観測軌道設計の層を新たに考慮する。各ドローンの局所的な観測情報をフィードバックした観測軌道の最適化について検討を行った。
各研究開発項目について、おおむね当初計画通りに遂行されている。
ナノドローンの開発については、シミュレーションによる検討のみではなく、実機製作まで完了したことが当初計画よりも進展している点として評価できる。
マイクロドローンの情報機能化については、実機に小型センサを搭載して風速計測の評価を実施した点が当初計画通りに進展している点として評価できる。
最後に、多階層制御技術の開発については、観測軌道設計の層を新たに考慮し、各ドローンの局所的な観測情報をフィードバックした観測軌道の最適化まで検討できた点が当初計画通りに研究が進展している点として評価できる．
本年度の研究進捗を踏まえて、当初計画通りに研究を遂行していく予定である。
まず、ナノドローンの開発およびマイクロドローンの情報機能化については引き続き、実機製作とその評価を実施していく予定である。またこれらの研究を統合してナノドローンの情報機能化についても年度の後半部分で検討を開始する予定である。
また、多階層制御技術の開発については、多階層制御技術の深化について検討をかいしする。これまでに考慮していた空間的な階層性に加え時間の階層性も考慮した階層化分散制御技術を開発する。観測周期、機体制御周期、軌道設計周期などを考慮し、生物規範型ナノドローンでも無理のない適応的制御系を目指す。
Strategic promotion of micro-meteorology control science
Grant number：20H05750 2020.10 - 2023.3
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
無限次元性を失わない近似モデルに基づく液体ダイナミクス制御論 International coauthorship
Grant number：18K04195 2018.4 - 2022.3
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
椿野 大輔
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\4420000 （ Direct Cost: \3400000 、 Indirect Cost：\1020000 ）
本課題では，容器内における液体振動であるスロッシングへの適用を主に想定したフィードバック制御則や状態推定器（オブザーバ）の設計に対して，偏微分方程式モデルに基づいた方法論を構築することを目的としている．2020年度は，前年度に提案と定式化を行った偏微分方程式と常微分方程式の両方でモデル化されるようなシステムに対する構成的な制御則設計法である「PDEフォワーディング法」をさらに発展させることに注力した．具体的には，(1) 偏微分方程式が熱方程式の場合におけるPDEフォワーディング制御則の逆最適性の解析，および (2) 波動方程式の場合への積分型制御則の導出が主な成果である．また前年度より継続して研究を行っている (3) 3次元円筒容器の場合の境界値を用いた近似的なオブザーバ設計についても成果を得ている．
まず(1)については，本来のねらいであるスロッシングへの適用からは外れるが，本課題で定式化したPDE フォワーディングの汎用性を広げるために行なったものである．PDE フォワーディングを用いて得られるフィードバック制御則が，ゲインを適切に選択することで，物理的に意味付けしやすいある2次の評価汎関数を最小にしていることを証明した．
(2)については本課題の目的に直接つながるものであり，矩形容器内における液体の振動を近似的に波動方程式でモデル化し，容器の運動を常微分方程式でモデル化した際に得られるシステムを想定して考察したものである．PDE フォワーディングを単に適用しただけでは容器の速度を制御入力として用いる形となるため，別の手法を組み合わせ，加速度を制御入力とするより現実的な形の制御則を導出している．
(3) については，継続して実施しているものである．モデル化だけでなく，オブザーバ設計においても適宜近似を導入し，実用上意味のある設計法を行っている．
容器内のスロッシングと容器の運動を同時に安定化することができる制御則設計法であるPDE フォワーディングに関する進捗については，当初の想定以上の成果が得られている．手法自体の新規性だけでなく，逆最適性などの制御則の性能まで保証できることは，本手法の有効性を示しているものである．また，３次元の円筒容器に関する結果も極の取り扱いで当初の想定よりも苦労することとなったが，そのより扱いについて多くの知見を得ることができた．しかしながら，予定していた非線形問題については十分な結果を得ることはできなかった．
以上より，遅れている部分も存在するが，想定以上な部分があり，総合的には概ね順調であると考えられる．
2020年度が本来の最終年度であった．延長期間を利用して，PDEフォワーディングに関する成果をさらにまとめ，学会発表や学術雑誌論文などにより公表してゆきたい．
Control Engineering 2 with Exercises
2024
Control Engineering 2 with Exercises
2024
Calculus II
2024
Control of Aerospace Systems
2024
Exp. and Workshop Practice in Mech. and Aerospace Eng. 2 (a)
2024
Advanced Applied Math.I
2024.12 - 2025.1 （Kobe University）
Level：Postgraduate
制御工学応用
2023.4 - 2023.9 （Aichi Institute of Technology）
Level：Undergraduate (specialized)
制御工学応用
2022.4 - 2022.9 （Aichi Institute of Technology）
Level：Undergraduate (specialized)
制御工学応用
2021.4 - 2021.9 （Aichi Institute of Technology）
Level：Undergraduate (specialized)
Advanced Applied Math.I
2020.12 - 2021.1 （Kobe University）
Level：Postgraduate
第8回 Girls in Control 2023年 秋
Role(s)：Lecturer, Planner, Organizing member
2023.10
愛知県立時習館高等学校 訪問説明会
Role(s)：Lecturer
愛知県立時習館高等学校 2021.7
