大規模・複雑動的ネットワークシステムの解析と制御

大规模复杂动态网络系统分析与控制

基本信息

批准号：
11J09451
负责人：
石崎孝幸
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

当該年度における研究では,前年度における動的システムの低次元化手法の一般化として,一般化特異摂動近似に基づく低次元化手法を提案した.ここで,一般化特異摂動近似とは,従来までの状態空間の射影による低次元化を一般化した概念であることが知られている.特に,本手法では,システムの受動性などに代表されるシステムのもつ物理的な性質を保存しながら,任意に与えられた近似精度を満たす低次元モデルを系統的に設計することが可能である.本研究成果は理論的な側面だけでなく,応用的な側面からもその発展性が期待される.さらに,この一般化特異摂動近似に基づく低次元化手法を,システムのネットワーク構造を保存する場合へと拡張することにより,受動的な分散制御系に対する制御器の低次元化問題に対して,有効な解を与えた.一般に,このような分散的な制御器に対して,所望の誤差精度を満たす低次元化近似を系統的に行うことは,非常に難しいことが知られている.一方で,本研究では,ネットワーク化されたシステム全体の受動性を保存することを切り口として,この問題への有効なアプローチを示したという点で,高い新規性をもつ.これらの研究成果により,制御器との相互作用構造を含む,対象とするシステムが有する物理的な構造を適切に保存した低次元モデルが得られるため,ネットワーク化された動的システムに対する統一的な解析および制御に役立つ基礎的な理論として,その応用可能性の高さが期待される.

在今年的研究中，我们提出了一种基于广义奇异扰动近似的方法来降低上一年动态系统尺寸的方法。众所周知，广义的奇异扰动近似是一个概念，可以通过状态空间的投影推广尺寸的常规降低。特别是，该方法允许系统设计低维模型，这些模型在保留系统的物理特性（例如系统的被动率）的同时，任意满足近似精度。这一研究发现不仅要从理论方面发展，而且还将从应用方面发展。此外，通过扩展这种基于广义的奇异扰动近似降低维度的方法，以保留系统的网络结构，可以系统地设计一个满足任意准确近似值的低维模型。我们为减少分布式控制系统的控制器的问题提供了有效的解决方案。众所周知，系统地实现低维近似，满足此类分布式控制器所需的误差准确性非常困难。另一方面，这项研究具有很高的新颖性，它已经显示出有效的方法，因为它使用保存整个网络系统的自由度来保存该系统的构造构建的方法，该系统构成了一个构成模型的构建，该模型构成了一个适当的模型，该模型构成了一个正确的模型。控制器，因此，其应用潜力被预期是一种基本理论，可用于统一分析和控制网络动态系统。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A Unified Framework of Structure-Preserving Model Reduction Based on Generalized Singular Perturbation

基于广义奇异摄动的保结构模型约简统一框架

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takayuki Ishizaki;Henrik Sandberg;Karl Herik Johansson;Kenji Kashima;Jun-ichi Imura and Kazuyuki Aihara
通讯作者：
Jun-ichi Imura and Kazuyuki Aihara

Hierarchical Decentralized Observer Design for Linearly Coupled Network Systems

线性耦合网络系统的分层分散观测器设计