2022/04/01 更新

写真a

ツバキノ ダイスケ
椿野 大輔
Tsubakino, Daisuke
所属
大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 飛行・制御 講師
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 機械・航空宇宙工学科
職名
講師
連絡先
メールアドレス

学位 1

  1. 博士(情報理工学) ( 2011年3月   東京大学 ) 

研究キーワード 3

  1. 移動体の協調制御

  2. 階層化最適制御

  3. 分布定数系制御

研究分野 1

  1. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 制御、システム工学  / 制御工学,制御理論

現在の研究課題とSDGs 3

  1. 無人航空機に対する先端的運動制御

  2. 偏微分方程式でモデル化されるシステムの制御理論

  3. 大規模システムに対する階層化分散協調制御

経歴 3

  1. カリフォルニア大学サンディエゴ校、Visiting Scholar

    2013年11月 - 2014年8月

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    国名:アメリカ合衆国

  2. 北海道大学 大学院情報科学研究科 助教

    2011年4月 - 2015年9月

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    国名:日本国

  3. 日本学術振興会 特別研究員 (DC2)

    2009年4月 - 2011年3月

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    国名:日本国

学歴 3

  1. 東京大学   大学院情報理工学系研究科   システム情報学専攻

    2007年4月 - 2011年3月

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    国名: 日本国

  2. 東京大学   大学院工学系研究科   航空宇宙工学専攻

    2005年4月 - 2007年3月

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    国名: 日本国

  3. 名古屋大学   工学部   機械・航空工学科

    2001年4月 - 2005年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 5

  1. IEEE

  2. 計測自動制御学会

  3. システム制御情報学会

  4. 日本航空宇宙学会

  5. 日本機械学会

委員歴 13

  1. 計測自動制御学会 制御部門   制御理論部会 幹事  

    2022年1月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  2. 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年1月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  3. 計測自動制御学会 制御部門   制御理論部会 委員  

    2021年1月 - 2021年12月   

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    団体区分:学協会

  4. Editorial board of Journal of Control, Automation and Electrical Systems   Associate Editor  

    2020年6月 - 現在   

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    団体区分:学協会

    https://www.springer.com/journal/40313/editors

  5. 日本航空宇宙学会   会誌編集委員会 委員  

    2020年4月 - 2022年3月   

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    団体区分:学協会

  6. 日本機械学会   2020年度年次大会実行委員会 機械力学・計測制御部門 部門代表委員  

    2019年4月 - 2020年9月   

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    団体区分:学協会

  7. 計測自動制御学会   論文集編集委員会 アソシエイトエディタ  

    2019年1月 - 2021年12月   

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    団体区分:学協会

  8. 計測自動制御学会 中部支部   運営委員会 庶務幹事  

    2019年1月 - 2021年1月   

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    団体区分:学協会

  9. 第62回自動制御連合講演会   プログラム委員会 委員  

    2019年1月 - 2019年11月   

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    団体区分:学協会

  10. 計測自動制御学会   会誌出版委員会 委員  

    2018年4月 - 2020年2月   

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    団体区分:学協会

  11. 第61回自動制御連合講演会   実行委員会 委員  

    2018年1月 - 2018年11月   

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    団体区分:学協会

  12. 計測自動制御学会 制御部門   広報委員 副委員長(2016),委員長 (2017)  

    2016年4月 - 2017年3月   

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    団体区分:学協会

  13. 計測自動制御学会 制御部門 制御理論部会   委員  

    2015年4月 - 2017年3月   

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    団体区分:学協会

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受賞 5

  1. 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年12月   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

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  2. 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年12月   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

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  3. 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年12月   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

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  4. 計測自動制御学会学術奨励賞

    2010年2月   計測自動制御学会  

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    受賞国:日本国

  5. 計測自動制御学会学会賞論文賞

    2009年8月   計測自動制御学会  

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    受賞国:日本国

 

論文 26

  1. Fast greedy optimization of sensor selection in measurement with correlated noise 査読有り

    Yamada Keigo, Saito Yuji, Nankai Koki, Nonomura Taku, Asai Keisuke, Tsubakino Daisuke

    MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING   158 巻   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ymssp.2021.107619

    Web of Science

  2. Coupling analysis of unsteady aerodynamics and vehicle behavior with road input: Modeling and verification in road tests 査読有り

    Maeda Kazuhiro, Tsubakino Daisuke, Hara Susumu, Sasoh Akihiro

    MECHANICAL ENGINEERING JOURNAL   8 巻 ( 4 ) 頁: 21-00095   2021年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/mej.21-00095

    Web of Science

  3. Determinant-Based Fast Greedy Sensor Selection Algorithm 査読有り

    Saito Yuji, Nonomura Taku, Yamada Keigo, Nakai Kumi, Nagata Takayuki, Asai Keisuke, Sasaki Yasuo, Tsubakino Daisuke

    IEEE ACCESS   9 巻   頁: 68535 - 68551   2021年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3076186

    Web of Science

  4. 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 査読有り

    椿野大輔

    計測自動制御学会論文集   57 巻 ( 2 ) 頁: 92 - 100   2021年2月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:計測自動制御学会  

    DOI: 10.9746/sicetr.57.92

  5. Data-Driven Vector-Measurement-Sensor Selection Based on Greedy Algorithm 査読有り

    Saito Yuji, Nonomura Taku, Nankai Koki, Yamada Keigo, Asai Keisuke, Sasaki Yasuo, Tsubakino Daisuke

    IEEE SENSORS LETTERS   4 巻 ( 7 ) 頁: 1 - 4   2020年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/LSENS.2020.2999186

    Web of Science

  6. Designs of Feedback Controllers for Fluid Flows Based On Model Predictive Control and Regression Analysis 査読有り

    Sasaki Yasuo, Tsubakino Daisuke

    ENERGIES   13 巻 ( 6 )   2020年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/en13061325

    Web of Science

  7. Local Controllability of Single-Input Nonlinear Systems Based on Deterministic Wiener Processes 査読有り 国際誌

    Nishimura Yuki, Tsubakino Daisuke

    IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL   65 巻 ( 1 ) 頁: 354 - 360   2020年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TAC.2019.2912452

    Web of Science

  8. Investigations of unsteady aerodynamic effects generated by heave and pitch motion in different vehicle body shapes with model excitation tests 査読有り

    Maeda Kazuhiro, Tsubakino Daisuke, Hara Susumu, Sasoh Akihiro

    MECHANICAL ENGINEERING JOURNAL   7 巻 ( 5 )   2020年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/mej.20-00276

    Web of Science

  9. Best Achievable Performance of Cooperative Kalman Filters for Decoupled Multi-agent Systems under Environmental Disturbances 査読有り

    Daisuke Tsubakino, Shinji Hara

    IFAC PAPERSONLINE   51 巻 ( 25 ) 頁: 196-201   2018年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1016/j.ifacol.2018.11.104

    Web of Science

  10. Model Predictive Control of a Separated Flow around a Circular Cylinder at a Low Reynolds Number 査読有り

    Yasuo Sasaki, Daisuke Tsubakino

    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration   11 巻 ( 3 ) 頁: 154-159   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.9746/jcmsi.11.154

  11. Design of a Cooperative Guidance Law to Realize Landing of a Fixed-wing UAV on a UGV 査読有り

    Hisashi Nagamatsu, Daisuke Tsubakino

    Proceedings of the 2018 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS)     頁: 1174-1180   2018年6月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/ICUAS.2018.8453395

  12. Explicit Model Predictive Control with Gaussian Process Regression for Flows around a Cylinder

    Sasaki Yasuo, Tsubakino Daisuke

    IFAC PAPERSONLINE   51 巻 ( 33 ) 頁: 38-43   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ifacol.2018.12.083

    Web of Science

  13. Stabilization of Nonlinear Systems by Adding State-Dependent Rough Signals 査読有り

    Yûki Nishimura, Daisuke Tsubakino

    2017 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA 2017)     頁: 293-298   2017年8月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/CCTA.2017.8062478

    Web of Science

  14. Extremum Seeking for Static Maps With Delays 査読有り 国際共著 国際誌

    Oliveira Tiago Roux, Krstic Miroslav, Tsubakino Daisuke

    IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL   62 巻 ( 4 ) 頁: 1911 - 1926   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TAC.2016.2564958

    Web of Science

  15. Exact predictor feedbacks for multi-input LTI systems with distinct input delays 査読有り

    Daisuke Tsubakino, Miroslav Krstic, Tiago Roux Oliveira

    Automatica   71 巻   頁: 143-150   2016年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper proposes a predictor-based state feedback controller for multi-input linear time-invariant (LTI) systems with different time delays in each individual input channel. The controller is derived based on the backstepping method. Since the conventional backstepping transformation is not applicable to the systems due to the differences among delays, a modified transformation is introduced. This transformation enables us to design an exponentially stabilizing controller under which the plant behaves as if the delays were absent after a finite time interval. As a dual of the controller design, we also present the observer design for multi-output LTI systems with distinct sensor delays. A numerical simulation confirms the performance of the proposed controller.

    DOI: 10.1016/j.automatica.2016.04.047

  16. Global Asymptotic Stabilization of Nonlinear Deterministic Systems Using Wiener Processes 査読有り

    Kenta Hoshino, Yûki Nishimura, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino

    IEEE Transactions on Automatic Control   61 巻 ( 8 ) 頁: 2318-2323   2016年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TAC.2015.2495622

  17. Vibration suppression for mass-spring-damper systems with a tuned mass damper using interconnection and damping assignment passivity-based control 査読有り

    Takashi Aoki, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino

    International Journal of Robust and Nonlinear Control   26 巻 ( 2 ) 頁: 235-251   2016年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/rnc.3307

  18. Multiple obstacle avoidance of four-wheeled vehicle with steering limitation using nondifferentiable control Lyapunov function 査読有り

    Ryo Nonaka, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino

    Advanced Robotics   30 巻 ( 1 ) 頁: 15-28   2016年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1080/01691864.2015.1090333

  19. Backstepping observer design for parabolic PDEs with measurement of weighted spatial averages 査読有り

    Daisuke Tsubakino, Shinji Hara

    Automatica   53 巻   頁: 179-187   2015年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper is concerned with the observer design for one-dimensional linear parabolic partial differential equations whose output is a weighted spatial average of the state over the entire spatial domain. We focus on the backstepping approach, which provides a systematic procedure to design an observer gain for systems with boundary measurement. If the output is not a boundary value of the state, the backstepping approach is not directly applicable to obtaining an observer gain that stabilizes the error dynamics. Therefore, we attempt to convert the error system into another system to which backstepping is applicable. The conversion is successfully achieved for a class of weighting functions, and the resultant observer realizes exponential convergence of the estimation error with an arbitrary decay rate in terms of the L2 norm. In addition, an explicit expression of the observer gain is available in a special case. The effectiveness of the proposed observer is also confirmed by numerical simulations.

    DOI: 10.1016/j.automatica.2014.12.019

  20. 代数的特徴付けに基づく大規模動的システムの階層化最適制御 査読有り

    椿野 大輔, 吉岡 大輝, 原 辰次

    計測自動制御学会論文集   49 巻 ( 12 ) 頁: 1154-1163   2013年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Large-scale dynamical systems often consist of a number of subsystems that are interconnected according to a hierarchical multi-scale network. This paper introduces a hierarchical control scheme as an efficient strategy to handle such systems and proposes a method for designing a hierarchical linear quadratic optimal regulator. The proposed framework employs an algebraic approach. We first characterize a hierarchy of systems as an algebra based on semigroups, the Kronecker product, and the linear combination. This allows us to prove that the stabilizing solution of the Riccati equation inherits a hierarchy if system matrices and weights in the cost function belong to the corresponding common algebra that characterizes the hierarchy. A couple of classes of systems that can be treated by our algebraic framework are also provided in the paper. We will see that the derived result gives a unified insight into several related previous works.

    DOI: 10.9746/sicetr.49.1154

  21. 部分変換を用いた境界結合放物型分布定数系の境界制御 査読有り

    椿野 大輔, 野村 和也, 山下 裕

    システム制御情報学会論文誌   26 巻 ( 7 ) 頁: 277-287   2013年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper considers a boundary stabilization problem of systems described by boundary coupled two one-dimensional parabolic partial differential equations based on the backstepping method. Unlike the conventional backstepping framework, we propose a state transformation that contains the state of the unforced subsystem partially. It is proved that this transformation is well-defined and converts the original system into an exponentially stable system together with an associated state feedback control law under a condition that ensures the stability of the unforced subsystem. The original system with this control law inherits the stability of the transfomed one. The effectiveness of the obtained control law is demonstrated numerically.

    DOI: 10.5687/iscie.26.277

  22. Eigenvector-based intergroup connection of low rank for hierarchical multi-agent dynamical systems 査読有り

    Daisuke Tsubakino, Shinji Hara

    Systems & Control Letters   61 巻 ( 2 ) 頁: 354-361   2012年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper considers a boundary stabilization problem of systems described by boundary coupled two one-dimensional parabolic partial differential equations based on the backstepping method. Unlike the conventional backstepping framework, we propose a state transformation that contains the state of the unforced subsystem partially. It is proved that this transformation is well-defined and converts the original system into an exponentially stable system together with an associated state feedback control law under a condition that ensures the stability of the unforced subsystem. The original system with this control law inherits the stability of the transfomed one. The effectiveness of the obtained control law is demonstrated numerically.

    DOI: 10.1016/j.sysconle.2011.11.008

  23. Computation of nonlinear balanced realization and model reduction based on Taylor series expansion 査読有り

    Kenji Fujimoto, Daisuke Tsubakino

    Systems and Control Letters   57 巻 ( 4 ) 頁: 283-289   2008年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this paper a computational algorithm for nonlinear balanced realization and model reduction based on Taylor series expansion is proposed. This algorithm requires recursive computations with respect to the order of the Taylor series in which we need to solve linear equations with unknown parameters in each step. Furthermore, the proposed method is applied to a double pendulum system. Some numerical simulations demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

    DOI: 10.1016/j.sysconle.2007.08.015

  24. 非線形系の重み付き平衡実現とモデル低次元化 査読有り

    椿野 大輔, 藤本 健治

    計測自動制御学会論文集   44 巻 ( 1 ) 頁: 44-51   2008年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper proposes a weighted balanced realization and model order reduction for nonlinear systems. This is an extension of a nonlinear balanced realization, which is based on singular value analysis of the nonlinear Hankel operator, to include input and output weights. The proposed method is a natural nonlinear extension of weighted balanced realization for linear systems. Furthermore, it is proved that a reduced order model derived by the proposed procedure is also stable if the original model is so. Finally, the effectiveness of the method is shown by a numerical simulation.

    DOI: 10.9746/ve.sicetr1965.44.44

  25. 平衡実現に基づく非線形モデル低次元化の計算法について 査読有り

    藤本 健治, 椿野 大輔

    システム制御情報学会論文誌   20 巻 ( 8 ) 頁: 358-360   2007年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.5687/iscie.20.358

  26. プラズマアクチュエータを用いた翼前縁はく離の制御における位置および個数の影響 査読有り

    椿野 大輔, 田中 義輝, 藤井 孝藏

    日本機械学會論文集. B編   73 巻 ( 727 ) 頁: 663-669   2007年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effective location of plasma actuators for a flow separation control over a NACA 0012 airfoil is investigated by computational simulations. Single plasma actuator is located at 5%, 10% or 20% chord from the leading edge. The results indicate that the actuator located near the separation has a better capability to control flow separations. Separation is once avoided when a single actuator is located near the separation, another separation occurs from the trailing edge. This motivates to use multiple actuators and the separations are carried out for two actuators. The result shows the possibi...

    DOI: 10.1299/kikaib.73.663

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MISC 3

  1. ODE-PDE 結合システムに対する構成的制御則設計 —バックステッピングとフォワーディング 招待有り 査読有り

    椿野大輔  

    システム/制御/情報65 巻 ( 8 ) 頁: 317 - 323   2021年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.11509/isciesci.65.8_317

  2. モデル予測制御と回帰分析に基づく流体場のフィードバック制御器設計

    佐々木康雄,椿野大輔  

    計測と制御59 巻 ( 8 ) 頁: 546 - 551   2020年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: 10.11499/sicejl.59.546

  3. 流体制御・観測への制御理論とデータ駆動科学からのアプローチ

    野々村拓,椿野大輔  

    計測と制御59 巻 ( 8 ) 頁: 525 - 526   2020年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: 10.11499/sicejl.59.525

講演・口頭発表等 59

  1. 観測遅れが存在する線形時不変システムに対する状態変換を用いたオブザーバ設計における双対性について

    椿野大輔

    第9回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム (MSCS2022)  2022年3月10日  計測自動制御学会. 制御部門

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  2. Output-Feedback Controller Design for a Detailed Model of Flow around a Cylinder 国際会議

    Yasuo Ssasaki, Daisuke Tsubakino

    AIAA SciTech Forum 2022  2022年1月4日  American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:San Diego, CA & Online   国名:アメリカ合衆国  

    DOI: https://doi.org/10.2514/6.2022-1068

  3. マルチロータドローンの概要と運動・制御の基礎

    椿野大輔

    第147回講習会 基礎科目に立脚し最新の工学技術を学ぶ講習会 「挑戦してみたくなるドローンの最新技術と産業応用」  2021年12月3日  日本機械学会東海支部

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  4. 2基の人工衛星によるフォーメーションフライトのための極低推力制御則設計

    竹林昂勇,椿野大輔

    第58回日本航空宇宙学会 関西・中部支部合同秋期大会  2021年11月27日  日本航空宇宙学会 関西支部・中部支部

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  5. 線形化 shallow water 方程式に基づく2次元矩形容器内液体振動のフィードバック制御

    椿野大輔

    第64回自動制御連合講演会  2021年11月13日  システム制御情報学会(幹事学会)

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  6. フルオーダ制御器を利用した流れ場制御のための低次元制御器設計

    佐々木康雄,椿野大輔

    第64回自動制御連合講演会  2021年11月13日  システム制御情報学会(幹事学会)

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  7. 同一ノイズ環境下の複数線形システムに対するKalmanフィルタによる協調状態推定

    竹内颯太,椿野大輔

    第64回自動制御連合講演会  2021年11月13日  システム制御情報学会(幹事学会)

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  8. Approximate Modeling and Controller Design for Fluid Flows 国際会議

    Daisuke Tsubakino

    Third IFAC Conference on Modelling, Identification and Control of Nonlinear Systems (MICNON 2021)  2021年9月14日  International Federation of Automatic Control (IFAC), Technical Committee on Non-Linear Control Systems

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:英語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:Online   国名:日本国  

  9. エージェント数が異なる複数グループからなるシステムに対する階層化最適制御

    藤田健人,椿野大輔

    第65回システム制御情報学会研究発表講演会  2021年5月27日  システム制御情報学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  10. 偏向可能な後方推力を持つ Tail-Sitter UAV の非線形位置姿勢制御則設計

    齋藤俊介,椿野大輔

    第8回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム (MSCS2021)  2021年3月2日  計測自動制御学会 制御部門

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  11. 積分型フィードバックによる波動方程式と線形スカラ方程式の単入力安定化

    椿野大輔

    第8回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム (MSCS2021)  2021年3月4日  計測自動制御学会 制御部門

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  12. 階層化最適制御における情報集約が起こる条件について

    藤田健人,椿野大輔

    第8回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム (MSCS2021)  2021年3月2日  計測自動制御学会 制御部門

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  13. 流体現象の制御と観測:機械学習の援用から理論的な制御系設計まで 招待有り

    椿野大輔

    日本鉄鋼協会 計測・制御・システム分野における産学若手交流セミナー  2021年1月5日  一般社団法人日本鉄鋼協会 学会部門 計測・制御・システム工学部会

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    開催年月日: 2021年1月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:オンライン  

  14. 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21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2020)  2020年12月26日  計測自動制御学会 システムインテグレーション部門

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    開催年月日: 2020年12月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  15. 線形反応拡散方程式に対する PDE フォワーディング制御則の逆最適性について

    椿野大輔

    第63回自動制御連合講演会  2020年11月22日  計測自動制御学会(幹事学会)

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

    DOI: 10.11511/jacc.63.0_677

  16. 階層化H∞制御における協調評価出力とH∞ノルムの関係

    藤田健人,椿野大輔

    第63回自動制御連合講演会  2020年11月22日 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

    DOI: 10.11511/jacc.63.0_955

  17. 円柱周り流れに対するアンサンブルカルマンフィルタの機械学習による近似

    佐々木康雄,椿野大輔

    第63回自動制御連合講演会  2020年11月22日 

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

    DOI: 10.11511/jacc.63.0_681

  18. 近似モデルに基づく円筒容器内低次モードスロッシングの境界観測オブザーバ設計

    新實大河,椿野大輔

    SICE中部支部シンポジウム&若手研究発表会2020  2020年11月  計測自動制御学会 中部支部

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン  

  19. 人工衛星フォーメーションのための極低推力フィードバック制御則設計

    椿野大輔

    第64回宇宙科学技術連合講演会講演集  2020年10月27日 

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  20. Satellite formation control based on event-triggered optimal regulation of two-layer performance outputs 国際会議

    Hironori Yamaguchi, Daisuke Tsubakino

    71st International Astronautical Congress 2020  2020年10月  International Astronautical Federation

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

  21. Design of Observers for the Flow around a Cylinder using Machine Learning Techniques 国際会議

    Yasuo Sasaki, Daisuke Tsubakino

    59th SICE Annual Conference (SICE 2020)  2020年9月  Society of Instrument and Control Engineers of Japan (SICE)

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online  

    DOI: 10.23919/SICE48898.2020.9240325

  22. Extremum Seeking under Distributed Input Delay 国際共著 国際会議

    Daisuke Tsubakino, Tiago Roux Oliveira, Miroslav Krstic

    21st IFAC World Congress  2020年7月  International Federation of Automatic Control

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:ドイツ連邦共和国  

    DOI: 10.1016/j.ifacol.2020.12.1538

  23. A Simplified Multivariable Gradient Extremum Seeking for Distinct Input Delays with Delay-Independent Convergence Rates 国際共著 国際会議

    Tiago Roux Oliveira, Daisuke Tsubakino, Miroslav Krstic

    2020 American Control Conference (ACC2020)  2020年7月 

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    開催年月日: 2020年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  24. 線形常微分方程式系と熱方程式のカスケード系に対するフォワーディング法

    椿野大輔

    第64回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI'20) 

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    開催年月日: 2020年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Web 開催   国名:日本国  

  25. 偏向可能な後方推力をもつ小型 Tail-Sitter UAV に対する非線形制御の試み

    椿野大輔,齋藤俊介

    日本機械学会東海支部第69期総会・講演会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  26. 熱方程式を含む線形カスケード系に対するフォワーディング制御器設計

    椿野大輔

    第7回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム(MSCS2020) 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新型コロナウイルス感染症拡大防止のため中止(予稿集は発行)   国名:日本国  

  27. 円柱周り流体流れに対する動的な制御則のシステム同定

    佐々木康雄,椿野大輔

    第7回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム(MSCS2020) 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新型コロナウイルス感染症拡大防止のため中止(予稿集のみ発行)   国名:日本国  

  28. 推力偏向による舵面を用いない Tail-Sitter UAV における 翼後方でのロータ偏向による水平飛行への影響調査

    太田恭平,椿野大輔

    第56回日本航空宇宙学会関西・中部支部合同秋期大会 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  29. モータ間の協調を導入した制御則によるマルチロータ機のロバスト性向上に関する研究

    木全主税,椿野大輔

    第56回日本航空宇宙学会関西・中部支部合同秋期大会 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  30. Formation Control for Multiple Quadrotors Based on Optimal Regulation of Individual and Cooperative Performance Outputs

    Yusuke Kamitani, Daisuke Tsubakino

    The 3rd International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics (SWARM 2019) 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  31. ある円柱周り剥離流のフィードバック制御系における 極値探索法による流速観測位置の最適化

    中野壮毅,椿野大輔

    第62回自動制御連合講演会 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  32. 推力の上限値制約を考慮した人工衛星のフォーメーション制御則設計について

    椿野大輔

    第62回自動制御連合講演会 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  33. 非線形制御の使い所:UAV 制御と液面振動制御を例題に 招待有り

    椿野大輔

    第62回自動制御連合講演会 ワークショップ:制御理論の最前線とその応用 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    国名:日本国  

  34. 外乱下における階層化最適制御を用いた人工衛星のフォーメーション形成と維持

    山口大典,椿野大輔

    第63回宇宙科学技術連合講演会講演集 

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    開催年月日: 2019年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  35. A control law for a quadrotor to land on a running ground vehicle under input constraints

    Yuki Fukuda, Daisuke Tsubakino

    The SICE Annual Conference 2019 (SICE 2019) 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  36. ある低ランク層間構造を保存する階層化最適制御問題に関する一考察

    椿野大輔,原辰次

    第6回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム (MSCS2019) 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  37. 単一の制御則によるクワッドロータの陸上車両への追従に関する研究

    福田悠貴, 椿野大輔

    第61回自動制御連合講演会 

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    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:南山大学名古屋キャンパス(愛知県名古屋市)   国名:日本国  

    DOI: 10.11511/jacc.61.0_59

  38. 円柱周り剥離流れに対するモデル予測制御と線形回帰に基づく制御則設計

    佐々木康雄, 椿野大輔

    第61回自動制御連合講演会 

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    開催年月日: 2018年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:南山大学名古屋キャンパス(愛知県名古屋市)   国名:日本国  

    DOI: 10.11511/jacc.61.0_1304

  39. 近似モデルに基づく燃料タンク内スロッシングの境界観測オブザーバ設計

    伊藤徳哉, 椿野大輔, 藤本圭一郎

    第62回宇宙科学技術連合講演会 

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    開催年月日: 2018年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:久留米シティプラザ(福岡県久留米市)   国名:日本国  

  40. 行列代数に基づく階層化最適制御の理論とその応用 招待有り

    椿野大輔

    制御理論合宿2018 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:伊豆山研修センター(静岡県熱海市)   国名:日本国  

  41. On Feedback Controller Design for Fluid Flows Based on Approximation

    Daisuke Tsubakino, Yasuo Sasaki, Naruya Ito

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    開催年月日: 2018年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  42. 階層化最適制御則に基づく複数クアッドロータのフォーメーション形成

    上谷悠介, 椿野大輔

    第62回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI'18) 

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    開催年月日: 2018年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都テルサ(京都府京都市)   国名:日本国  

  43. Model Predictive Control of a Separated Flow Around a Circular Cylinder at a Low Reynolds Number

    Yasuo Sasaki, Daisuke Tsubakino

    SICE Annual Conference 2017 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kanazawa University   国名:日本国  

  44. Nonlinear Hovering Control Laws for Small Vectored-Thrust Tail-Sitter UAVs 国際会議

    Kouzi Miyazaki, Daisuke Tsubakino

    1st IEEE Conference on Control Technology and Applications 

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    開催年月日: 2017年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:The Mauna Lani Bay Hotel and Bungalows, Kohala Coast, Hawai'i   国名:アメリカ合衆国  

  45. Predictor-feedback for multi-input LTI systems with distinct delays 国際会議

    2015 American Control Conference 

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    開催年月日: 2015年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Chicago, IL   国名:アメリカ合衆国  

    In this paper, we propose a predictor-based state feedback controller for multi-input linear time-invariant systems with different time delays in each individual input channel. The controller is designed based on the backstepping method. Since the conventional backstepping transformation is not applicable to the systems due to the differences among delays, a modified transformation is introduced. This transformation enables us to design an exponentially stabilizing controller under which the plant behaves as if the delay were absent after a finite time interval. In addition, an explicit Lyapunov functional is constructed. The performance of the controller is demonstrated by a numerical simulation.

  46. Multiparameter extremum seeking with output delays 国際会議

    2015 American Control Conference 

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    開催年月日: 2015年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Chicago, IL   国名:アメリカ合衆国  

    In this paper, we generalize the previous results of multivariable extremum seeking by assuming output delays not considered before in the control system. The phase compensation of the dither signals and the inclusion of an averaging-based predictor in the closed-loop feedback allow to obtain exponential convergence results to a small neighborhood of the optimal point, even in the presence of delays. The stability analysis is carried out using backstepping transformation and averaging in infinite dimensions. The proposed approach also removes the dependence of the convergence rate on the unknown Hessian of the nonlinear map to be optimized, being user-assignable as in Newton-based extremum seeking results. The control performance is evaluated by numerical simulations.

  47. State estimation for boundary-coupled parabolic distributed parameter systems using spatial averages 国際会議

    10th Asian Control Conference 

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    開催年月日: 2015年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kota Kinabalu, Malaysia   国名:マレーシア  

    This paper proposes an indirect method for designing a Luenberger-type state observer for systems described by boundary-coupled two parabolic partial differential equations. In particular, we concentrate on the case where outputs are spatial averages of the state variables. The proposed method consists of two steps. We first introduce a state transformation that converts the system into another system with boundary measurement. Then, the backstepping approach can provide a state observer for the converted system. An estimate of the original state variables is constructed through the inverse transformation. The performance of the proposed observer is confirmed by a numerical simulation.

  48. Backstepping-forwarding control of parabolic PDEs with partially separable kernels 国際会議

    53rd IEEE Conference on Decision and Control 

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    開催年月日: 2014年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Los Angeles, CA   国名:アメリカ合衆国  

    This paper considers a boundary control problem of parabolic partial differential equations (PDEs) with an integral of the state variable over the whole spatial domain. To handle this non-strict feedback term, we use a Fredholm-type state transformation that involves two integral terms with kernels defined on the lower and the upper triangular domains. It is shown that the transformation converts the original system with an associated state feedback law into an exponentially stable target system, if the kernels are solutions to a boundary value problem of coupled second-order hyperbolic PDEs. Moreover, the upper kernel is separable if a coefficient of the original system is characterized by a certain parameterized ordinary integro-differential equation. Our approach also provides an explicit feedback gain in a special case. The effectiveness of the proposed controller is confirmed by numerical simulation.

  49. Collision-free formation control of two-wheeled vehicles based on triangular LQ optimal regulator 国際会議

    2014 IEEE Conference on Control Applications 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Antibes, France   国名:フランス共和国  

    This paper considers a formation control problem of two-wheeled vehicles. We first design a base controller based on the structured linear quadratic optimal regulator. The resulting optimal control gain is a lower triangular matrix; thus, agents communicate with each other in a top-down manner. However, vehicles may collide with each other under this control law since it is linear. To avoid collision of vehicles, we design a potential function by deforming the quadratic form of the stabilizing solution of the Riccati equation. The gradient of the potential function gives a control law that guarantees collision avoidance. The control law coincides with the optimal control law if vehicles are far from each other. The effectiveness of the proposed controller is confirmed by numerical simulation.

  50. Boundary control of a cascade of two parabolic PDEs with different diffusion coefficients 国際会議

    52nd IEEE Conference on Decision and Control 

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    開催年月日: 2013年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Firenze, Italy   国名:イタリア共和国  

    In this paper, a state feedback control law is proposed for boundary coupled two different one-dimensional parabolic partial differential equations (PDEs). The control input is assumed to act only at a boundary of one side. The feedback law is designed based on the backstepping method. As a novelty of this paper, a state transformation involving a `discontinuous' integral kernel is introduced in order to handle the difference of diffusion coefficients. This enables us to develop a well-posed backstepping framework for cascades of parabolic PDEs and an exponentially stabilizing controller is derived. The performance of the proposed controller is also validated by numerical simulation.

  51. An algebraic approach to hierarchical LQR synthesis for large-scale dynamical systems 国際会議

    9th Asian Control Conference 

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    開催年月日: 2013年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Istanbul, Turkey   国名:トルコ共和国  

    This paper considers a linear quadratic optimal hierarchical control problem for large-scale dynamical systems modeled by an interconnected system under multi-scale information exchange networks. We first propose an algebraic characterization of hierarchies by using semigroups the Kronecker product. The multiplication rule of the Kronecker product quite fits to the property of semigroups. As a result, a condition under which the stabilizing solution of the Riccati equation inherits the hierarchy is obtained with the aid of the previous result. Furthermore, the proposed framework makes it possible to understand several previous results on decentralized optimal control from a unified viewpoint.

  52. Backstepping control for parabolic PDEs with in-domain actuation 国際会議

    2012 American Control Conference 

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    開催年月日: 2012年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Montréal, Canada   国名:カナダ  

    The backstepping method is a systematic design tool for boundary control of various types of partial differential equations (PDEs). There has been no attempt to apply it to PDEs whose input is not at the boundary. In this paper, we consider a problem of feedback stabilization of 1-dimensional parabolic (unstable) PDEs with internal actuation based on the backstepping method. Since such a PDE can not be converted to a stable PDE by state feedback and the state transformation used in backstepping, an additional transformation is introduced. Under a certain condition, the newly proposed transformation moves the input from the interior of the domain to the boundary. This enables us to cancel the residual term that causes the open-loop instability by using the input. Furthermore, this transformation is continuously invertible. Therefore, a stabilizing state feedback for the original PDE is derived through the inverse transformation. The results are demonstrated by a numerical simulation.

  53. Backstepping Observer Using Weighted Spatial Average for 1-Dimensional Parabolic Distributed Parameter Systems 国際会議

    18th IFAC World Congress 

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    開催年月日: 2011年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Milani, Italy   国名:イタリア共和国  

    This paper is concerned with designing a backstepping-based observer for a class of 1-dimensional parabolic distributed parameter systems whose output is a weighted spatial average of the state. We first show that an integral transformation converts the original system into another parabolic system with boundary observation if the weighting function satisfies a parameterized ordinary differential equation. Then the backstepping observer for the transformed system is available and an estimate of the original state is obtained through the inverse transformation. We also show that the estimation error exponentially converges to 0 in terms of the L2 norm with arbitrary decay rate. Furthermore, a closed-form expression of the observer is provided for systems described by linear reaction-diffusion equations.

  54. Eigenvector-based characterization for hierarchical multi-agent dynamical systems with low rank interconnection 国際会議

    2010 IEEE International Conference on Control Applications 

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    開催年月日: 2010年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Yokohama, Japan   国名:日本国  

    In this paper, we investigate hierarchical multi-agent dynamical systems with low rank interconnection based on a new concept of eigen-interconnection. The eigenvector plays an important role in our framework. We first define the eigen-interconnection matrix for the rank one case. Then, we show eigenvalue distribution of a hierarchical interconnection with rank one eigen-interconnection matrix. The obtained eigenvalue distribution has explicit parameter dependency and the result allows us to place the eigenvalue selectively. Thus it gives useful knowledge to design hierarchical interconnection structure. This concept is naturally extended to the rank two case and a similar result for eigenvalue distribution is obtained. Those results completely include the previous researches as special cases. Furthermore, our characterization has a potential of straightforward extension to the higher rank cases. Finally, we show a numerical example where a hierarchical interconnection structure is designed based on our result.

  55. Hierarchical Modeling for Diffusion Systems: Symmetrically-networked Systems with Rank One Interconnection

    ICCAS-SICE 2009 

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    開催年月日: 2009年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Fukuoka、Jあぱん   国名:日本国  

    In this paper, we propose a hierarchical modeling of the systems described by conservation laws. A conservation law on a hierarchically parted domain can be considered as a subsystem which interacts with neighbor elements through fluxes. Therefore, we regard the system as a networked system of each subsystem. The important idea is to weaken the interconnection in the sense of a rank. For detailed analysis of our method, we apply the proposed method to a diffusion equation. The hierarchical model is described by a non-circulant block Toeplitz matrix. Because the resulting system is symmetrically-networked system, we can show that the eigenvalues of the system consist of those of related uniform models. We also show that our method relaxes the stability condition of the fully discretized model. Finally we examine the performance of the hierarchical model by numerical simulations.

  56. Effective Layout of Plasma Actuators for a Flow Separation Control on a Wing 国際会議

    45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit 

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    開催年月日: 2007年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Reno, NV   国名:アメリカ合衆国  

  57. Numerical Analysis for Magnetic Control of Heat-transfer and Pressure in Hypersonic Shock Wave Interference Flows 国際会議

    The Fourth International Conference on Computational Fluid Dynamics 

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    開催年月日: 2006年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Ghent, Belgium   国名:ベルギー王国  

  58. Weighted balanced realization and model reduction for nonlinear systems 国際会議

    17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems 

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    開催年月日: 2006年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kyoto, Japan   国名:日本国  

    In this paper a weighted balanced realization and model reduction for nonlinear systems is proposed which is based on singular value analysis of nonlinear Hankel operators. In the proposed model reduction procedure, an important property, stability is preserved. A numerical ex- ample is also shown. This result is expected to be a basis for weighted model order reduction for nonlinear systems.

  59. On computation of nonlinear balanced realization and model reduction 国際会議

    2006 American Control Conference 

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    開催年月日: 2006年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Minneapolis, MN   国名:アメリカ合衆国  

    In this paper a computational algorithm for nonlinear balanced realization and model reduction based on Taylor series expansion is proposed. This algorithm requires recursive computations with respect to the order of the Taylor series in which we need to solve linear equations with unknown parameters in each step. Furthermore, the proposed method is applied to a double pendulum system. Some numerical simulations demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

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科研費 6

  1. ドローンを用いた微気象の能動的観測技術の創出

    研究課題/研究課題番号:20H05752  2020年10月 - 2023年3月

    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

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    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。
    <BR>
    (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。
    <BR>
    (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。

  2. 微気象制御学創生のための戦略的連携推進

    研究課題/研究課題番号:20H05750  2020年10月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(B)

    大西 領, 椿野 大輔, 小森 悟, 渡邉 智昭, 鈴木 智

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    微気象(建物や人間活動などの影響を強く受ける地表から高度100m程度までの気象)は社会が抱える様々な課題に関係しているが、学術的にはほとんど手が付けられていない。本領域は、その予測を世界に先駆けて実現し、その予測情報に立脚した新たな社会サービスの実現可能性を示すことで、自然科学と社会に新たな変革をもたらす微気象制御学という新学術領域を創生する。本研究では、その端緒を開くために、円滑な領域運営を実現し、領域の研究成果を最大化する。
    本班は円滑な領域運営を実現し、領域の研究成果を最大化することを目的とする。それらを達成するために、領域内外との連携および情報発信を戦略的に行うための戦略委員会、知財を戦略的に管理するための知財委員会、領域研究の自律的な発展を促すための外部有識者を含む自己評価委員会、を設置した。戦略委員会では、領域内全研究者間での十分な問題意識と情報の共有を促進するために、領域全体会合および総括班と各班とのサブ会合を開催した。また、 領域ウェブページを作成し公開することで、本取り組みの社会への発信を開始した。適宜、領域に関連するイベントやニュースをトップページに掲載することにより、積極的な情報発信を行っている。さらには若手研究者の育成と誘引を目指してバージョン管理法に関する講習会を開催し、100名を超える申込み、当日参加者86名という盛況を得た。若手研究者の間での本領域の認知度を高めたことで、長期的な視点での発展に寄与すると考える。本年度は開始年度であるので知財方針の確認を行った上、知財委員会が中心となり、技術開発主要6機関間での秘密保持契約を締結した。年度末には自己評価委員会を開催し、研究計画に対する進捗状況を把握した上で、今後の方針を確認した。なお、コロナ禍のため多人数での対面式会合を開催できなかった。しかし、オンライン上で講習会、シンポジウムおよび連携会合を実施することで、領域内外の密な連携を維持した。
    本年度は後期からの開始であり実質的に数ヶ月間の実施期間しかなかったにも関わらず、領域全体キックオフおよび公開シンポジウムを開催した。さらには、100名を超える申込みを得る講習会を開催することにより、若手研究者の育成と領域活動を研究コミュニティーに広く宣伝することに成功した。戦略的な運営により、想定よりも効率的、効果的に領域の運営を実施することができた。
    既に設置した、戦略委員会、知財委員会、外部有識者を含む自己評価委員会を適切に運営していくことにより、円滑な領域運営を通じて領域の研究成果最大化を実現する。具体的には、領域内外との連携および情報発信強化、知財の戦略的管理、領域研究の自律的な発展を実現する。

  3. 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 国際共著

    研究課題/研究課題番号:18K04195  2018年4月 - 2022年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    椿野 大輔

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    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.

  4. 連成表現を用いた分布定数系に対する状態変換ベース境界制御器設計 国際共著

    研究課題/研究課題番号:15K18085  2015年4月 - 2018年3月

    科学研究費助成事業  若手研究 (B)

    椿野 大輔

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

  5. 不連続な状態変換が導く分布定数系の正準系と安定化

    2012年4月 - 2015年3月

    科学研究費助成事業  若手研究(B)

    椿野 大輔

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    担当区分:研究代表者 

  6. 数値解析手法を融合した分布定数系の制御理論の確立

    2009年4月 - 2011年3月

    科学研究費助成事業 

    椿野大輔

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    担当区分:研究代表者 

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担当経験のある科目 (本学) 21

  1. 振動学及び演習

    2021

  2. 微分積分学Ⅱ

    2020

  3. 制御工学第2及び演習(旧・制御工学第2)

    2020

  4. 航空宇宙制御

    2020

  5. 航空宇宙制御

    2019

  6. 微分積分学II

    2019

  7. 制御工学第2及び演習(旧:制御工学第2)

    2019

  8. 航空宇宙制御

    2018

  9. 基礎セミナーB

    2018

  10. 微分積分学II

    2018

  11. 制御工学第2

    2018

  12. 制御工学第2

    2017

  13. 基礎セミナーB

    2017

  14. 航空宇宙制御

    2017

  15. 微分積分学II

    2017

  16. 制御工学第2

    2016

  17. ロバスト制御理論

    2016

  18. 基礎セミナーB

    2016

  19. 微分積分学II

    2016

  20. 微分積分学II

    2015

  21. 基礎セミナーB

    2015

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担当経験のある科目 (本学以外) 5

  1. 制御工学応用

    2021年4月 - 2021年9月 愛知工業大学)

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    科目区分:学部専門科目 

  2. 応用数学特論 I

    2020年12月 - 2021年1月 神戸大学)

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    科目区分:大学院専門科目 

  3. 制御工学応用

    2020年4月 - 2020年9月 愛知工業大学)

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    科目区分:学部専門科目 

  4. 制御工学応用

    2019年4月 - 2019年9月 愛知工業大学)

  5. 制御工学応用

    2018年4月 - 2018年9月 愛知工業大学)

 

社会貢献活動 1

  1. 愛知県立時習館高等学校 訪問説明会

    役割:講師

    愛知県立時習館高等学校  2021年7月