山下　裕 (ヤマシタ　ユウ)

情報科学研究院　システム情報科学部門　システム創成学分野特任教授
数理・データサイエンス教育研究センター特任教授
Last Updated :2025/06/07

■研究者基本情報

学位

  • 博士(工学), 北海道大学

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ホームページURL

研究者番号

  • 90210426

J-Global ID

研究キーワード

  • 非線形制御理論
  • 知能機械学・機械システム
  • 制御工学

研究分野

  • 情報通信, ロボティクス、知能機械システム
  • 情報通信, 機械力学、メカトロニクス
  • 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

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2019年04月 - 現在
    北海道大学, 大学院情報科学研究院システム情報科学部門, 教授

委員歴

  • 2021年03月 - 現在
    計測自動制御学会, 論文集委員会 (和文・制御部門editor), 学協会
  • 2015年 - 現在
    IFAC, TC2.3 member, 学協会
  • 2013年02月 - 2015年02月
    計測自動制御学会, 理事, 学協会
  • 2011年 - 2012年
    システム制御情報学会, 理事, 学協会
  • 2007年 - 2009年
    計測自動制御学会, 北海道支部長, 学協会
  • 2006年 - 2008年
    計測自動制御学会, 「多様な非線形ダイナミクスを生かした次世代制御調査研究会」主査, 学協会
  • 2005年 - 2008年
    システム制御情報学会, 理事, 学協会
  • 2004年 - 2007年
    計測自動制御学会, 北海道支部幹事, 学協会

■研究活動情報

受賞

  • 2018年06月, 電子情報通信学会, 第74回（平成29年度）論文賞　　　　　　　　　　　　　　　
    Linear Quadratic Regulator with Decentralized Event-Triggering
    中島 共平;小林 孝一;山下 裕

論文

  • Model Predictive Control of Spatially Distributed Systems with Spatio-Temporal Logic Specifications
    Ikkei Komizu, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Computation, 12, 10, 196, 196, MDPI AG, 2024年09月30日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, In this paper, for spatially distributed systems, we propose a new method of model predictive control with spatio-temporal logic specifications. We formulate the finite-time control problem with specifications described by SSTLf (signal spatio-temporal logic over finite traces) formulas. In the problem formulation, the feasibility is guaranteed by representing control specifications as a penalty in the cost function. Time-varying weights in the cost function are introduced to satisfy control specifications as well as possible. The finite-time control problem can be written as a mixed integer programming (MIP) problem. According to the policy of model predictive control (MPC), the control input can be generated by solving the finite-time control problem at each discrete time. The effectiveness of the proposed method is presented through a numerical example.
  • A BDD-Based Approach to Finite-Time Control of Boolean Networks
    Fuma MOTOYAMA, Koichi KOBAYASHI, Yuh YAMASHITA
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E107.A, 5, 793, 798, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2024年05月01日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Lyapunov-based approach to event-triggered control with self-triggered sampling
    Shota Nakayama, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Advanced Robotics, 38, 9-10, 603, 609, Informa UK Limited, 2024年02月28日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • On reward distribution in reinforcement learning of multi-agent surveillance systems with temporal logic specifications
    Keita Terashima, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Advanced Robotics, 38, 6, 386, 397, 2024年02月14日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Online Optimization of Pickup and Delivery Problem Considering Feasibility
    Ryo Matsuoka, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Future Internet, 16, 2, 64, 2024年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A BDD-Based Approach to Model Reduction of Boolean Networks
    Fuma Motoyama, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEEE Transactions on Control of Network Systems, Early Access, 2024年, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Reinforcement Learning for Multi-Agent Systems with Temporal Logic Specifications
    Keita TERASHIMA, Koichi KOBAYASHI, Yuh YAMASHITA
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E107-A, 1, 31, 37, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2024年01月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Multi-Agent Surveillance Based on Travel Cost Minimization
    Kyohei MURAKATA, Koichi KOBAYASHI, Yuh YAMASHITA
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E107-A, 1, 25, 30, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2024年01月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Finite-Time Control of Boolean Networks Using Binary Decision Diagrams　　　　　　　　　　　　　　　
    Fuma Motoyama, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. SICE Annual Conference 2023, 145, 148, 2023年09月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Redesign of Control Lyapunov Functions of Nonlinear Systemswith Symmetry under Feedbacks　　　　　　　　　　　　　　　
    Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proc. SICE Annual Conference 2023, 411, 414, 2023年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Lyapunov Function-Based Approach to Event-Triggered Control with Self-Triggered Sampling
    Nakayama Shota, Kobayashi Koichi, Yamashita Yuh
    Proc. of the 2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Application, 467, 470, 2023年09月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • LMI-Based Design of Structured Block-Sparse Output Feedback Controllers for Sensor and Actuator Networks　　　　　　　　　　　　　　　
    Yuta Kawano, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Preprints of the 22nd IFAC World Congress, 1481, 1484, 2023年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Reinforcement Learning for Multi-Agent Systems with Temporal Logic Specifications　　　　　　　　　　　　　　　
    Keita Terashima, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Preprints of the 22nd IFAC World Congress, 1509, 1512, 2023年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Vehicle Platooning at Intersection Based on Self-Triggered Pinning Consensus Control　　　　　　　　　　　　　　　
    Ayaka Tanaka, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Preprints of the 22nd IFAC World Congress, 5026, 5028, 2023年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Automatic Generation of Control Lyapunov Functions for Vehicle Guidance on Complex Paths
    Yuh Yamashita, Wataru Hashimoto, Koichi Kobayashi
    IFAC-PapersOnLine, 56, 2, 8036, 8041, Elsevier BV, 2023年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Design of reduced-order and pinning controllers for probabilistic Boolean networks using reinforcement learning
    Michiaki Takizawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Applied Mathematics and Computation, 457, 128211, 128211, Elsevier BV, 2023年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Multi-Agent Reinforcement Learning Based on Event-Based Communication　　　　　　　　　　　　　　　
    Hiroki Sunai, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 38th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers, and Communications, 2023年06月, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Notion of Opacity and Its Verification for Discrete-Time Piecewise Linear Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Taiga Matsumae, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 38th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers, and Communications, 2023年06月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Fixed Point Preserving Model Reduction of Boolean Networks Focusing on Complement and Absorption Laws
    Fuma Motoyama, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E106-A, 5, 721, 728, 2023年05月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Detection of False Data Injection Attacks in Distributed State Estimation of Power Networks
    Sho Obata, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E106-A, 5, 729, 735, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2023年05月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Block sparse design of distributed controllers for dynamical network systems
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    International Journal of Robust and Nonlinear Control, 33, 1, 49, 66, 2023年01月10日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Asymptotic stabilization with group‐wise sparse input based on control Lyapunov function approach
    Yuh Yamashita, Kiminori Sakano, Koichi Kobayashi
    International Journal of Robust and Nonlinear Control, 33, 1, 35, 48, Wiley, 2023年01月10日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Passivity‐based control of nonlinear active dynamic vibration absorber
    Sheng Hao, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    International Journal of Robust and Nonlinear Control, 33, 5, 3247, 3266, Wiley, 2023年01月06日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Decentralized Event-Triggered Output Feedback Control for Cyber-Physical Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Koichi Kitamura, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the Joint Symposium of AROB 28th 2023, ISBC 8th 2023, and SWARM 6th 2023, 2023年01月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • LMI-Based Design of Structured Sparse Output Feedback Controllers　　　　　　　　　　　　　　　
    Yuta Kawano, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the Joint Symposium of AROB 28th 2023, ISBC 8th 2023, and SWARM 6th 2023, 2023年01月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Output Feedback Ultimate Boundedness Control with Decentralized Event-Triggering
    Koichi KITAMURA, Koichi KOBAYASHI, Yuh YAMASHITA
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2023年, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Virtual merge and split at intersection for vehicle platooning based on self-triggered pinning consensus control
    Ayaka Tanaka, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Advanced Robotics, 37, 1, 1, 10, Informa UK Limited, 2023年01月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Output Feedback Ultimate Boundedness Control with Decentralized Event-Triggering　　　　　　　　　　　　　　　
    Koichi Kitamura, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of 2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications, 2022年12月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Blockchain-Based Optimization of Distributed Energy Management Systems with Real-Time Demand Response
    Daiki OGAWA, Koichi KOBAYASHI, Yuh YAMASHITA
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E105-A, 11, 1478, 1485, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2022年11月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • On Initial Locations, Feasibility, and Performance in Multi-Agent Surveillance Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Kyohei Murakata, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE), 2022年10月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Control of Multi-Agent Surveillance Systems Using Reinforcement Learning　　　　　　　　　　　　　　　
    Keita Terashima, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the SICE Annual Conference 2022, ThB05.4, 2022年09月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Online Optimization of Pickup and Delivery Problem with Fuel Constraints　　　　　　　　　　　　　　　
    Ryo Matsuoka, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers, and Communications 2022, 2022年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Sensor Scheduling-Based Detection of False Data Injection Attacks in Power System State Estimation
    Sho OBATA, Koichi KOBAYASHI, Yuh YAMASHITA
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E105-A, 6, 1015, 1019, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2022年06月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • LMI-Based Design of Output Feedback Controllers with Decentralized Event-Triggering
    Koichi KITAMURA, Koichi KOBAYASHI, Yuh YAMASHITA
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E105-A, 5, 816, 822, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2022年05月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Self-Triggered Consensus Approach to Vehicle Platooning at Intersection　　　　　　　　　　　　　　　
    Ayaka Tanaka, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of IEEE 40th International Conference on Consumer Electronics, 2022年01月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Robust passivity‐based control design for active nonlinear suspension system
    Sheng Hao, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    International Journal of Robust and Nonlinear Control, 32, 1, 373, 392, Wiley, 2022年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Asymptotic stabilization of nonlinear systems with convex-polytope input constraints by continuous input
    Yuh Yamashita, Ryosuke Matsukizono, Koichi Kobayashi
    Automatica, 138, 110032, 110032, Elsevier BV, 2021年11月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Distributed Optimal Estimation with Scalable Communication Cost
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E104-A, 11, 1470, 1476, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2021年11月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • On Detection of False Data Injection Attacks in Distributed State Estimation of Power Networks
    Sho Obata, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE), 472, 473, IEEE, 2021年10月12日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A Graph-Theoretic Approach to Model Reduction of Boolean Networks　　　　　　　　　　　　　　　
    Motoyama, Fuma, Kobayashi, Koichi, Yamashita, Yuh
    Proc. of the SICE Annual Conference 2021, 952, 955, 2021年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Pinning Stabilization of Probabilistic Boolean Networks Using Reinforcement Learning　　　　　　　　　　　　　　　
    Takizawa, Michiaki, Kobayashi, Koichi, Yamashita, Yuh
    Proc. of the SICE Annual Conference 2021, 942, 945, 2021年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Optimal Control Considering Standby Power of Actuators　　　　　　　　　　　　　　　
    Kunitsugu, Yohei, Yamashita, Yuh, Kobayashi, Koichi
    Proc. of the SICE Annual Conference 2021, 467, 470, 2021年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • LMI-Based Design of Decentralized Event-Triggered Control Over Sensor and Actuator Networks　　　　　　　　　　　　　　　
    Kitamura, Koichi, Kobayashi, Koichi, Yamashita, Yuh
    Proc. of the SICE Annual Conference 2021, 457, 460, 2021年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Construction of ISS Lyapunov functions for Hamiltonian systems with multiple disturbances
    Sheng Hao, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC-PapersOnLine (Special Issue for Proceedings of 3rd IFAC Conference on Modelling, Identification and Control of Nonlinear Systems), 54, 14, 281, 286, Elsevier BV, 2021年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Decentralized Event-Triggered Control of Discrete-Time Linear Systems via Output Feedback
    Koichi Kitamura, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 2021-, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2021年06月20日
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Distributed Observer Design on Sensor Networks with Random Communication
    Yuh Yamashita, Haruka Sumita, Ryosuke Adachi, Koichi Kobayashi
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E104-A, 3, 613, 621, 2021年03月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Uniformly Ultimate Boundedness Control with Decentralized Event-Triggering
    Koichi Kobayashi, Kyohei Nakajima, Yuh Yamashita
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E104-A, 2, 455, 461, 2021年02月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Effectiveness and Limitation of Blockchain in Distributed Optimization: Applications to Energy Management Systems
    Daiki Ogawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E104-A, 2, 423, 429, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2021年02月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Sensor Scheduling-Based Detection of False Data Injection Attacks in Power System State Estimation
    Sho Obata, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Digest of Technical Papers - IEEE International Conference on Consumer Electronics, 2021-, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2021年01月10日
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Distributed estimation based on weighted data aggregation over delayed sensor networks
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC Journal of Systems and Control, 14, 100109, 100109, Elsevier BV, 2020年12月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Design of global smooth implicit control Lyapunov function for multiple-integrator system with input constraint
    Yuh Yamashita, Naoto Adachi, Ryo Nonaka, Koichi Kobayashi
    Systems & Control Letters, 145, 104776, 104776, Elsevier BV, 2020年11月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Blockchain-Based Optimization of Energy Management Systems with Demand Response
    Daiki Ogawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics, 58, 59, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2020年10月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stochastic Model Predictive Control of Energy Management Systems with Human in the Loop
    Shogo Shimamoto, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics, 60, 61, 2020年10月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Active Vibration Control of Nonlinear 2DOF Mechanical Systems via IDA-PBC
    Sheng Hao, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E103.A, 9, 1078, 1085, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2020年09月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • On Attack Detection in Sensor Networks Using Distributed Moving Horizon Estimation　　　　　　　　　　　　　　　
    Kei Isono, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the SICE Annual Conference 2020, 1602, 1605, 2020年09月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • LMI-Based Simultaneous Design of Controllers and Decentralized Event-Triggering Conditions　　　　　　　　　　　　　　　
    Koichi Kobayashi, Kyohei Nakajima, Yuh Yamashita
    Proc. of the SICE Annual Conference 2020, 1585, 1588, 2020年09月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Enforcing Security of Power System State Estimation Using Random Sensor Scheduling　　　　　　　　　　　　　　　
    Sho Obata, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the SICE Annual Conference 2020, 1163, 1165, 2020年09月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • ADMM-Based Optimization of Distributed Energy Management Systems with Demand Response　　　　　　　　　　　　　　　
    Daiki Ogawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 21st IFAC World Congress, 2020年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • On Sensor Attack Detection in Control Systems Using Moving Horizon Estimation and Control Performance　　　　　　　　　　　　　　　
    Kei Isono, Koichi Kobayashi, Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 21st IFAC World Congress, 2020年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • On Minimum Time Control for Dynamical Transportation Using ADMM　　　　　　　　　　　　　　　
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proc. of the 21st IFAC World Congress, 2020年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Optimal Regulators for Nonlinear Systems with Incompatible State and Input Cost Functions
    Yuh Yamashita, Yuta Sakai, Koichi Kobayashi
    IFAC-PapersOnLine (Special issue of 21st IFAC World Congress), 53, 2, 6819, 6824, Elsevier BV, 2020年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Passivity-Based Nonlinear Active Suspension Control Utilizing Relative Information
    Sheng Hao, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC-PapersOnLine (Special issue of 21st IFAC World Congress), 53, 2, 5586, 5591, Elsevier BV, 2020年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Design of Controller and Observer for Dynamical Network Systems Based on Weighted Degrees
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC-PapersOnLine (Special issue of 21st IFAC World Congress), 53, 2, 3330, 3335, Elsevier BV, 2020年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Model Reduction of Boolean Networks Using BDD　　　　　　　　　　　　　　　
    Fuma Motoyama, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 35th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications, 89, 93, 2020年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Model Predictive Control of Energy Management Systems with Human Decision Making　　　　　　　　　　　　　　　
    Shogo Shimamoto, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 35th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications, 84, 88, 2020年07月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Distributed Observer over Delayed Sensor Networks for Systems with Unknown Inputs
    ADACHI Ryosuke, YAMASHITA Yuh, KOBAYASHI Koichi
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E103-A, 2, 469, 477, 一般社団法人 電子情報通信学会, 2020年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）,

    In this paper, we consider the design problem of an unknown-input observer for distributed network systems under the existence of communication delays. In the proposed method, each node estimates all states and calculates inputs from its own estimate. It is assumed that the controller of each node is given by an observer-based controller. When calculating each node, the input values of the other nodes cannot be utilized. Therefore, each node calculates alternative inputs instead of the unknown inputs of the other nodes. The alternative inputs are generated by own estimate based on the feedback controller of the other nodes given by the assumption. Each node utilizes these values instead of the unknown inputs when calculating the estimation and delay compensation. The stability of the estimation error of the proposed observer is proven by a Lyapunov-Krasovskii functional. The stability condition is given by a linear matrix inequality (LMI). Finally, the result of a numerical simulation is shown to verify the effectiveness of the proposed method.

  • Dynamic Surveillance by Multiple Agents with Fuel Constraints
    Ryo Masuda, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E103-A, 2, 462, 468, 2020年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Self-Triggered Pinning Consensus Control for Multi-Agent Systems
    Shun Andoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E103.A, 2, 443, 450, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2020年02月01日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Hierarchical Pinning Control for Consensus of Multi-Agent Systems and Its Application to Vehicle Platooning
    Shun Andoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of 2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, 1064, 1069, 2020年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Robust Active Vibration Controller Design for a Class of Underactuated Nonlinear Systems
    Sheng Hao, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proceedings of 2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, 465, 470, 2020年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Construction Method of Probabilistic Boolean Networks Based on Imperfect Information
    Katsuaki Umiji, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Algorithms, 12, 12, 268 (9 pages), 2019年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Dynamic Surveillance by Multiple Agents with Fuel Constraints
    Ryo Masuda, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 2019 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 3351, 3356, 2019年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stabilization of Nonlinear Systems by Sparse Input with Input Grouping　　　　　　　　　　　　　　　
    Kiminori Sakano, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proceedings of SICE Annual Conference 2019, 1653, 1656, 2019年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Observer-Based Self-Triggered Pinning Control for Consensus of Multi-Agent Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Shun Andoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of SICE Annual Conference 2019, 1440, 1443, 2019年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • On the Optimality of Distributed Observer Using Belief Propagation　　　　　　　　　　　　　　　
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proceedings of SICE Annual Conference 2019, 645, 648, 2019年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Control of Bilateral Teleoperation System Consisting of Heterogeneous Manipulators with Communication Delay
    Akihisa Higashino, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC PapersOnline (Part of special issue: 11th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems), 52, 16, 747, 752, 2019年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Design and Value Evaluation of Demand Response Based on Model Predictive Control
    Kodai Miyazaki, Koichi Kobayashi, Shun-Ichi Azuma, Nobuyuki Yamaguchi, Yuh Yamashita
    IEEE Transactions on Industrial Informatics, 15, 8, 4809, 4818, 2019年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Decentralized Event-Triggered Control of Discrete-Time Linear Systems Based on Uniformly Ultimate Boundedness
    Koichi Kobayashi, Kyohei Nakajima, Yuh Yamashita
    Proceedings of the 2019 Asian Control Conference, 1392, 1397, 2019年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Distributed Estimation Over Delayed Sensor Networks with Cyclic Structure
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proceedings of the 2019 Asian Control Conference, 1386, 1391, 2019年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Attack Detection in Control Systems Based on Unknown Input Observers and Control Performance　　　　　　　　　　　　　　　
    Kei Isono, Koichi Kobayashi, Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 34th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications, 290, 293, 2019年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Effectiveness and Limitation of Blockchain in Distributed Optimization　　　　　　　　　　　　　　　
    Daiki Ogawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 34th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications, 286, 289, 2019年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Blockchain-Based Distributed Optimization for Energy Management Systems
    Daiki Ogawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of 2019 IEEE International Conference on Industrial Cyber Physical Systems, 706, 711, 2019年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Distributed Estimation over Delayed Sensor Network with Scalable Communication
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E102-A, 5, 712, 720, 2019年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Computationally Efficient Model Predictive Control for Multi-Agent Surveillance Systems
    Koichi Kobayashi, Mifuyu Kido, Yuh Yamashita
    IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E102-A, 2, 372, 378, 2019年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Convergence Rates of Stochastic Homogeneous Systems
    Kenta Hoshino, Yuki Nishimura, Yuh Yamashita
    Systems & Control Letters, 124, 33, 39, 2019年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Asymptotic stabilization of nonholonomic four-wheeled vehicle with steering limitation
    Wataru Hashimoto, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E102-A, 1, 227, 234, 2019年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Active Nonlinear Tuned Mass Damper via IDA-PBC
    Sheng Hao, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proc. of 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 4383, 4388, 2018年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Computationally Efficient Model Predictive Control for Multi-Agent Surveillance Systems
    Koichi Kobayashi, Mifuyu Kido, Yuh Yamashita
    Proc. of 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 2015, 2020, 2018年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Observer Design for Distributed Network Systems with Communication Delays
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC PapersOnline; Proceedings of the 5th IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic Systems, 51, 33, 115, 125, 2018年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Switching Controller Design for Quantized Event-Triggered Control　　　　　　　　　　　　　　　
    Shumpei Yoshikawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of the SICE Annual Conference 2018, 1797, 1800, 2018年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Self-Triggered Predictive Pinning Control for Consensus of Multi-Agent Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Shun Andoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of the SICE Annual Conference 2018, 1806, 1809, 2018年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Asymptotically Stabilizing Controller Generating Sparse Input for Nonlinear Systems
    Yuh Yamashita, Kiminori Sakano, Koichi Kobayashi
    Proc. of the 23rd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 435, 440, 2018年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • MPC-Based Design of Demand Response Programs in Energy Management Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Kodai Miyazaki, Koichi Kobayashi, Shun-ichi Azuma, Nobuyuki Yamaguchi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 33rd International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications, 2018年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Vibration Suppression of Hamiltonian Systems with Velocity and Force Disturbances Using IDA-PBC
    Sheng Hao, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC Papers Online, Proc. of the Second IFAC Conference on Modelling, Identification and Control of Nonlinear Systems, 51, 13, 285, 290, 2018年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • MPC-based Co-design of Control and Routing for Wireless Sensor and Actuator Networks
    Dai Satoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    International Journal of Control, Automation and Systems, 16, 3, 953, 960, Institute of Control, Robotics and Systems, 2018年06月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Optimal Monitoring of Multiple Agents via Time Sequence-Based Modeling
    Ryo MASUDA, Koichi KOBAYASHI, Yuh YAMASHITA
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, 11, 3, 169, 173, 2018年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Delay-compensated maximum-likelihood-estimation method and its application for quadrotor UAVs
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E101A, 4, 678, 684, Institute of Electronics, Information and Communication, Engineers, IEICE, 2018年04月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Nonlinear system identification by affine coordinate unification of locally identified MIMO linear systems
    Kazuya Nomura, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proc. of the SICE International Symposium on Control Systems 2018, 220, 225, 2018年03月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Quantized event-triggered control of discrete-time linear systems with switching triggering conditions
    Shumpei Yoshikawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E101A, 2, 322, 327, Institute of Electronics, Information and Communication, Engineers, IEICE, 2018年02月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Markov Chain-Based Modeling Techniques of Appliances for Demand Response　　　　　　　　　　　　　　　
    Kenta Ohashi, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 23rd International Symposium on Artificial Life and Robotics, 805, 808, 2018年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Model Predictive-Based Demand Response in Energy Management Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Kodai Miyazaki, Koichi Kobayashi, Shun-ichi Azuma, Nobuyuki Yamaguchi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 23rd International Symposium on Artificial Life and Robotics, 815, 818, 2018年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • BMI approach to design of networked control systems with decentralized event-triggering
    Kyohei Nakajima, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEEE Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications, SPAWC, 2017-, 1, 5, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2017年12月19日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Asymptotic Stabilization of Nonholonomic Four-Wheeled Vehicle with Hysteresis Mechanism
    Wataru Hashimoto, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proceedings of the 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications, 30, 33, 2017年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A unification method of locally identified linear systems and reconstruction of nonlinear dynamical model
    Kazuya Nomura, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC-PapersOnLine, 50, 1, 14004, 14009, Elsevier B.V., 2017年07月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Data Aggregation based Estimation for Sensor Network with Communication Delay
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    IFAC-PapersOnLine, 50, 1, 2488, 2493, Elsevier B.V., 2017年07月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Asymptotic Stabilization of Nonlinear Systems with Convex-Polytope Input Constraints and its Inverse Optimality
    Yuh Yamashita, Ryosuke Matsukizono, Koichi Kobayashi
    IFAC-PapersOnLine, 50, 1, 1397, 1402, Elsevier B.V., 2017年07月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Switched Probabilistic Model of Consumers for Demand Response　　　　　　　　　　　　　　　
    Kenta Ohashi, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of the 32nd International Technical Conference on Circuits, Systems, Computers, and Communications, 143, 146, 2017年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Approximate MLD System Model of Switched Linear Systems for Model Predictive Control
    Shin Kanazawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, 10, 3, 136, 140, 2017年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • MPC-Based Surveillance over Graphs by Multiple Agents
    Mifuyu Kido, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, 10, 3, 253, 258, 2017年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Linear Quadratic Regulator with Decentralized Event-Triggering
    Kyohei Nakajima, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES, E100A, 2, 414, 420, 2017年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Periodic Model Predictive Control of Multi-Hop Control Networks
    Dai Satoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES, E100A, 2, 406, 413, 2017年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Quantized Event-Triggered Control of Discrete-Time Linear Systems with Switching Triggering Conditions
    Shumpei Yoshikawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    2017 56TH ANNUAL CONFERENCE OF THE SOCIETY OF INSTRUMENT AND CONTROL ENGINEERS OF JAPAN (SICE), 313, 316, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Optimal Monitoring of Multiple Agents via Time Sequence-Based Modeling
    Ryo Masuda, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    2017 56TH ANNUAL CONFERENCE OF THE SOCIETY OF INSTRUMENT AND CONTROL ENGINEERS OF JAPAN (SICE), 168, 171, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stochastic Model Predictive Control of Multi-Hop Control Networks with Packet Dropouts
    Dai Satoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    2017 56TH ANNUAL CONFERENCE OF THE SOCIETY OF INSTRUMENT AND CONTROL ENGINEERS OF JAPAN (SICE), 164, 167, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Potential Game on Measures and its Dynamical Behavior
    Yuh Yamashita
    2017 56TH ANNUAL CONFERENCE OF THE SOCIETY OF INSTRUMENT AND CONTROL ENGINEERS OF JAPAN (SICE), 209, 213, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Periodic Model Predictive Control of Multi-Hop Control Networks　　　　　　　　　　　　　　　
    Dai Satoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of the 2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 2016年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Backstepping for Set-valued Upper Control Laws and Its Application to Control Allocation Problem
    Daiki Suzuki, Yuh Yamashita, Koichi Kobayashi
    Proceedings of the 2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 29, 4, 175, 181, 一般社団法人 システム制御情報学会, 2016年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）, This paper provides a new framework of control allocation of over-actuated system for static optimization of inputs via dynamical extension and potential approach. The static optimization of the control allocation is performed in real-time approximately, by varying the input according to the potential. To ensure asymptotic stability of the controlled system, we extends the backstepping method to our cases where more flexible additional potential can be used. Under the conditions on the set of the minimizer, the growth rate around the set, and the unimodality of the additional potential with some auxiliary assumptions, the extended potential function becomes a control Lyapunov function of the augmented system. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulations.
  • Approximate MLD System Model of Switched Linear Systems for Model Predictive Control　　　　　　　　　　　　　　　
    Shin Kanazawa, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of the SICE Annual Conference 2016, 1745, 1748, 2016年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Model Predictive Control of Multiple Plants over Communication Networks　　　　　　　　　　　　　　　
    Dai Satoh, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proceedings of the SICE Annual Conference 2016, 1737, 1740, 2016年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Global Asymptotic Stabilization of Nonlinear Deterministic Systems Using Wiener Processes
    Kenta Hoshino, Yuki Nishimura, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL, 61, 8, 2318, 2323, 2016年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • An MILP Approach to Optimal Surveillance over Graphs　　　　　　　　　　　　　　　
    Mifuyu Kido, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    Proc. of the 31st International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications, 133, 136, 2016年07月11日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 集合値で表される上位制御則に対するバックステッピングと入力分配問題への応用
    鈴木大基, 山下裕
    システム制御情報学会論文誌, 29, 4, 175, 181, 一般社団法人 システム制御情報学会, 2016年04月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, This paper provides a new framework of control allocation of over-actuated system for static optimization of inputs via dynamical extension and potential approach. The static optimization of the control allocation is performed in real-time approximately, by varying the input according to the potential. To ensure asymptotic stability of the controlled system, we extends the backstepping method to our cases where more flexible additional potential can be used. Under the conditions on the set of the minimizer, the growth rate around the set, and the unimodality of the additional potential with some auxiliary assumptions, the extended potential function becomes a control Lyapunov function of the augmented system. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulations.
  • Linear Quadratic Regulator with Decentralized Event-Triggering
    Kyohei Nakajima, Koichi Kobayashi, Yuh Yamashita
    PROCEEDINGS OF THE IECON 2016 - 42ND ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY, 5374, 5379, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Asymptotic Stabilization of Nonholonomic Four-Wheeled Vehicle with Steering Limitation based on Lyapunov Function Approach
    W. Hashimoto, Y. Yamashita, R. Nonaka, K. Kobayashi
    IFAC PAPERSONLINE, 49, 18, 235, 240, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Multiple obstacle avoidance of four-wheeled vehicle with steering limitation using nondifferentiable control Lyapunov function
    Ryo Nonaka, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    ADVANCED ROBOTICS, 30, 1, 15, 28, 2016年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Vibration suppression for mass-spring-damper systems with a tuned mass damper using interconnection and damping assignment passivity-based control
    Takashi Aoki, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    INTERNATIONAL JOURNAL OF ROBUST AND NONLINEAR CONTROL, 26, 2, 235, 251, 2016年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Continuous-time delayed feedback control for chaotic systems using complex number observer
    Yuh Yamashita
    IFAC-PapersOnLine, 28, 18, 199, 204, 2015年11月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 最終著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Maximum Likelihood Estimation Method for Nonlinear System with Sensor Delay　　　　　　　　　　　　　　　
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    Proceedings of SICE Annual Conference 2015, 626, 629, 2015年07月
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 最小射影法を使ったPVTOLシステムに対する静的状態フィードバック制御系設計
    久我創紀, 佐藤康之, 中村文一, 山下裕
    計測自動制御学会論文集, 51, 5, 361, 370, The Society of Instrument and Control Engineers, 2015年05月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, "Dynamic extension" is commonly used for stabilization of planar vertical takeoff and landing (PVTOL) system. Most of controllers designed by this method suffer from singularities of division-by-zero. We propose a "static" control Lyapunov function (CLF) design method for a PVTOL system by using a CLF obtained by dynamic extension and minimum projection method. Then, we design an inverse optimal controller with the designed static CLF. Moreover, we show that the proposed controller successfully stabilizes a desired operating point even in the neighborhood of the singularity where the conventional dynamic extension can not stabilize.
  • Asymptotic Stabilization of Two-Wheeled Mobile Robot via Locally Semiconcave Generalized Homogeneous Control Lyapunov Function
    Shunsuke KIMURA, Hisakazu NAKAMURA, Yuh YAMASHITA
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, 8, 2, 122, 130, The Society of Instrument and Control Engineers, 2015年03月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, A locally semiconcave control Lyapunov function exists for every globally asymptotically controllable system; however for nonholonomic systems, the issue of a locally semiconcave generalized homogeneous control Lyapunov function is not investigated. In this paper, the authors propose a locally semiconcave generalized homogeneous control Lyapunov function for Brockett integrator as a canonical form of nonholonomic systems. Moreover, the authors propose an exponentially stabilizing controller for a two-wheeled mobile robot with the function. The effectiveness of the proposed method are confirmed by computer simulation and an experiment, and advantages over previously proposed controllers are confirmed by experiments.
  • Stabilization of Artstein's Circle by Continuous Stochastic Feedback
    Kenta Hoshino, Yuki Nishimura, Yuh Yamashita, Jun Yoneyama
    2015 IEEE CONFERENCE ON CONTROL AND APPLICATIONS (CCA 2015), 257, 262, 2015年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Delay-Compensated Maximum Likelihood Estimation Method for Quadrotor UAV
    Ryosuke Adachi, Yuh Yamashita
    2015 IEEE CONFERENCE ON CONTROL AND APPLICATIONS (CCA 2015), 601, 606, 2015年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Higher-Order Sliding-Mode Control for Binary Input by Using Implicit Lyapunov Function
    Ryo Nonaka, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    IFAC-PapersOnLine, 48, 11, 866, 871, Elsevier B.V., 2015年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • State estimation for boundary-coupled parabolic distributed parameter systems using spatial averages
    Daisuke Tsubakino, Yuh Yamashita
    2015 10TH ASIAN CONTROL CONFERENCE (ASCC), 2015年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • General Scheme for Design of Higher-Order Sliding-Mode Controller
    Ryo Nonaka, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    2015 AMERICAN CONTROL CONFERENCE (ACC), 5176, 5181, 2015年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Asymptotic stabilization of nonlinear systems on general manifolds via minimum projection method
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    2009 European Control Conference, ECC 2009, 2757, 2762, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2014年03月26日
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 零次ホールダ下での離散時間近似と連続時間システム同定への応用
    青木 大輔, 椿野 大輔, 山下 裕
    自動制御連合講演会講演論文集, 57, 1412, 1415, 自動制御連合講演会, 2014年
    日本語, 連続時間伝達関数から離散時間近似伝達関数を得る方法として，Tustin 変換を用いる方法が知られている．これは時間領域では，台形則による数値積分に対応し，入力が連続関数であれば離散時間近似として妥当なものである．しかしながら，現実よく用いられる零次ホールダを経由すると，入力が不連続関数となってしまう．そこで本研究では，入力の不連続性を考慮したさまざまな次数の離散時間近似式を導出する．さらに，離散時間近似式とその変換を用いた，間接的な連続時間システムの同定についても考察する．
  • 階層化システムに対するモーメントマッチングを用いた安定性保証モデル低次元化
    南 遼一朗, 椿野 大輔, 山下 裕
    自動制御連合講演会講演論文集, 57, 814, 817, 自動制御連合講演会, 2014年
    日本語, 本稿では，階層構造をもつ線形システムに対して，安定性を考慮したモーメントマッチングによる低次元化法を考察する．モーメントマッチングでは，サブシステム毎に低次元化を行った場合に，システム全体のモーメントマッチングが達成できることが知られている．しかしながら，元のシステムの安定性が必ずしも保存されないという問題がある．そこで本研究では，サブシステムの低次元化モデルのL2ゲインを適切に設定することにより，低次元化システムの安定性を保証することを提案する．
  • Homogeneous Stabilization of Driftless Input-Affine Systems Using Wiener Processes
    Kenta Hoshino, Yuh Yamashita, Yuki Nishimura, Daisuke Tsubakino
    2014 IEEE 53RD ANNUAL CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL (CDC), 3167, 3172, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Collision-free Formation Control of Two-wheeled Vehicles based on Triangular LQ Optimal Regulator
    Takashi Kusunoki, Daisuke Tsubakino, Yuh Yamashita
    2014 IEEE CONFERENCE ON CONTROL APPLICATIONS (CCA), 1072, 1077, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Boundary control of a cascade of two parabolic PDEs with different diffusion coefficients
    Daisuke Tsubakino, Miroslav Krstic, Yuh Yamashita
    Proc. 52nd IEEE Conf. Dec. & Cont., 3720, 3725, 2013年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stochastic Asymptotic Stabilizers for Deterministic Input-Affine Systems Based on Stochastic Control Lyapunov Functions
    Yuki Nishimura, Kanya Tanaka, Yuji Wakasa, Yuh Yamashita
    IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES, E96A, 8, 1695, 1702, 2013年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 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
    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, 7, 277, 287, 一般社団法人 システム制御情報学会, 2013年07月, ［査読有り］
    日本語, 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.
  • Stochastic Extremum-Seeking Algorithm for One-Dimensional and Multivariate Static Systems
    HOSHINO Kenta, YAMASHITA Yuh
    SICE J Control Meas Syst Integr, 6, 3, 177, 185, The Society of Instrument and Control Engineers, 2013年05月, ［査読有り］
    英語, The aim of this paper is to present a stochastic extremum-seeking algorithm for one-dimensional and multivariate optimization of static systems. Extremum-seeking algorithms estimate the optimum value of a function using perturbation signals. The authors propose three schemes (a basic scheme, an annealing parameter scheme, and a high-pass filter scheme) for the one-parameter problem and one scheme (a high-pass filter scheme) for the multivariate problem. These methods employ Wiener processes for the perturbation signals. In this paper, the proposed methods are shown to converge by means of a stability analysis of stochastic systems. The paper presents some numerical examples to demonstrate the effectiveness of the methods.
  • Simultaneous estimation of vehicle sideslip angle and tire-road friction coefficient
    Momoko Yoshida, Yuh Yamashita
    2013 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE (SICE), 1586, 1591, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stability and Stabilization of Homogeneous Stochastic Systems
    Kenta Hoshino, Yuh Yamashita, Yuki Nishimura, Daisuke Tsubakino
    2013 IEEE 52ND ANNUAL CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL (CDC), 1229, 1234, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Control of two-wheeled mobile robot via homogeneous semiconcave control Lyapunov function
    Shunsuke Kimura, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita
    IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline), 9, 1, 92, 97, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Constructive design method of stochastic continuous feedback laws for stabilization of deterministic nonlinear systems
    Kenta Hoshino, Yuki Nishimura, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    2013 AMERICAN CONTROL CONFERENCE (ACC), 2013 Vol.8, 6424, 6429, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stochastic asymptotic stabilizers for deterministic input-affine systems based on stochastic control lyapunov functions
    Yûki Nishimura, Kanya Tanaka, Yuji Wakasa, Yuh Yamashita
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E96-A, 8, 1695, 1702, Institute of Electronics, Information and Communication, Engineers, IEICE, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Stability and stabilization of homogeneous stochastic systems
    Kenta Hoshino, Yuh Yamashita, Yûki Nishimura, Daisuke Tsubakino
    Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control, 1229, 1234, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Boundary control of a cascade of two parabolic PDEs with different diffusion coefficients
    Daisuke Tsubakino, Miroslav Krstic, Yuh Yamashita
    Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control, 3720, 3725, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 連続時間系の制御リアプノフ関数に着目した1 サンプル遅れを持つディジタル制御
    草野 周, 山下 裕
    計測自動制御学会論文集, 48, 12, 889, 897, 計測自動制御学会 ; [196-]-, 2012年12月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • 二次元こう配的Morse-Smale力学系の散逸境界族の数値的算定
    出江 幸重, 榎本 隆二, 山下 裕
    電子情報通信学会論文誌, J95-A, 3, 2011JAP1066, 2012年03月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Vibration suppression of mass-spring-damper system with dynamic dampers using IDA-PBC
    Takashi Aoki, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline), 45, 19, 42, 47, IFAC Secretariat, 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Navigation Function of Mobile Robots for Formation Driving
    Masahiro Yamada, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    2012 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL APPLICATIONS (CCA), 1590, 1595, 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Control Law for Multiple Obstacle Avoidance of Four-wheeled Vehicle with Limited Steering Angle by Multilayer Minimum Projection Method
    Ryo Nonaka, Yuh Yamashita, Daisuke Tsubakino
    2012 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL APPLICATIONS (CCA), 1578, 1583, 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A Search Algorithm for Control Lyapunov Functions Using Radial Basis Function Networks
    Takayuki Tsuzuki, Taiki Yagi, Kazunobu Yoshida, Yuh Yamashita
    Proceedings of SICE Annual Conference 2011, 390, 394, 2011年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Novel ODE-Type Smith Predictor for Nonlinear Control Systems with Delay
    Xuanxuan TENG, Yuh YAMASHITA
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, 4, 5, 380, 386, The Society of Instrument and Control Engineers, 2011年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, This paper proposes a novel ODE-type Smith predictor for nonlinear control systems with transmission delays. The presence of time delays in the transmission of the control signals and the sensor signals may severely affect the performance of the closed-loop system and prevent the successful application of established nonlinear control methodologies. First, we investigate a backstepping interpretation of Smith predictors for linear time-variant (LTV) systems in the state space. Second, we propose a new nonlinear Smith predictor, the error dynamics of which is locally stabilized by another Smith predictor for the LTV systems. The Smith predictor can reduce the computational cost of the controller, because integral equations, which should be solved at each time in previously proposed predictive controllers, are replaced by inner-product operations.
  • 無限時間最適レギュレータ問題の近似解を構成するSchrödinger方程式について
    西村 悠樹, 田中 幹也, 若佐 裕治, 山下 裕
    日本応用数理学会論文誌, 21, 3, 197, 209, 一般社団法人 日本応用数理学会, 2011年03月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, Pontryaginは最適制御問題を正準方程式として定式化したが,正準方程式は解析力学の枠組みで捉えられる.近年,最適制御系に正準量子化を施し量子力学系として定式化する手法が提案された.本稿では,無限時間最適レギュレータ問題の正準量子化手法で得られる特殊解が最適レギュレータの解に収束する条件について検討し,正準量子化手法が非線形最適レギュレータ問題の有用な近似解法を導く可能性について言及する.
  • Static Nonsmooth Control Lyapunov Function Design via Dynamic Extension
    Takahiro Yamazaki, Yuh Yamashita, Hisakazu Nakamura
    2011 50TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL AND EUROPEAN CONTROL CONFERENCE (CDC-ECC), 7573, 7578, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Schrödinger equations for constructing infinite time horizon optimal regulators
    Yuki Nishimura, Kanya Tanaka, Yuji Wakasa, Yuh Yamashita
    IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline), 18, 1, 8058, 8063, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Passivity based control of bilateral teleoperators with time delay using low-pass filters
    Naoyoshi Ohkawa, Yuh Yamashita
    IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline), 18, 1, 3274, 3279, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Novel extremum seeking algorithm using Wiener process
    Kenta Hoshino, Yuh Yamashita
    2011 19th Mediterranean Conference on Control and Automation, MED 2011, 886, 891, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Novel ODE-type nonlinear Smith predictor for networked control systems with time-varying delay
    Xuanxuan Teng, Yuh Yamashita
    2011 19th Mediterranean Conference on Control and Automation, MED 2011, 19, 24, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 動的補償器による多様体上の非線形制御系の大域漸近安定化
    都築 卓有規, 山下 裕
    計測自動制御学会論文集, 46, 10, 598, 606, The Society of Instrument and Control Engineers, 2010年10月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, The purpose of this paper is to solve a global asymptotic stabilization problem for a nonlinear control system on a manifold with a complete metric. As well known, a system on a noncontractible manifold is not globally asymptotically stabilizable via a continuous feedback law. This problem results from the existence of multiple singular points of such a controlled system. It is shown that if all singular points can be assigned to a subspace of the extended state space using a dynamic compensator and a continuous feedback except for at most one jump, then the augmented system becomes globally asymptotically stable. Moreover, a method for stabilization is developed using a dynamic compensator and a global control Lyapunov function for an input-affine system. Finally, we propose a method for constructing the control Lyapunov function for a system such that the dimension of the coefficient matrix of the input is equal to the dimension of the state.
  • A sufficient condition for local semiconcavity of value function of nonlinear optimal regulator
    Takayuki Tsuzuki, Yuh Yamashita
    Proceedings of SICE Annual Conference 2010, 1559, 1562, 2010年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Observer-Based Delayed Feedback Control Stabilizing Unstable Periodic Orbits of Continuous-Time Chaotic Systems
    Yuh Yamashita
    Proceeding of IFAC Workshop on Periodic Control Systems 2010, 75, 80, 2010年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 二次元こう配的Morse-Smale力学系の正則散逸境界の数値的算定
    出江幸重, 榎本隆二, 山下裕
    電子情報通信学会論文誌 A, J93-A, 2, 119, 126, 一般社団法人電子情報通信学会, 2010年02月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, 本研究の目的は,大域コンパクトアトラクタをもつような任意の二次元こう配的Morse-Smale力学系に対して,Conleyの意味におけるリヤプノフ関数を構成するための有効な方法を見出すことである.最初にいくつかの特徴的な散逸境界(リヤプノフ関数の水準面の境界)を求め,それらを組み合わせてリヤプノフ関数を構成したい.本論文では,その第一ステップとして,チューブと呼ばれる概念を用いて散逸境界を数値的に算定するためのアルゴリズムを提案し,数値例を用いてその有効性を確認する.
  • Novel ODE-type Nonlinear Smith Predictor for Networked Control Systems
    Xuanxuan Teng, Yuh Yamashita
    2010 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL APPLICATIONS, 1773, 1778, 2010年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Minimum Projection Method for nonsmooth control Lyapunov function design on general manifolds
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    SYSTEMS & CONTROL LETTERS, 58, 10-11, 716, 723, 2009年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Homogeneous Stabilization for Input Affine Homogeneous Systems
    Nami Nakamura, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL, 54, 9, 2271, 2275, 2009年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Asymptotic stabilization of nonlinear systems on general manifolds via minimum projection method
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proceedings of European Control Conference 2009, 2757, 2762, 2009年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Markov 過程の量子化を用いた確率的Lyapunov 関数の近似構築
    西村悠樹, 山下裕
    システム制御情報学会論文誌, 22, 8, 295, 302, 一般社団法人 システム制御情報学会, 2009年08月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, The existence of stochastic Lyapunov functions assures that the systems are stable in probability. However, general scheme of obtaining stochastic Lyapunov functions has not been introduced yet. This paper extends the authors' previous method[21] obtaining Lyapunov functions for deterministic cases to stochastic cases. In the method, difference-approximation scheme[6,10] and quantization of Markov processes[1,14] are used to approximate Lyapunov equations by linear quantum-like equations. We propose a method of obtaining approximate stochastic Lyapunov functions for nonlinear stochastic systems by superimposing the eigenfunctions of the quantum-like equations.
  • Construction method of Lyapunov functions based on eigen analysis
    Yuki Nishimura, Yuh Yamashita, Kanya Tanaka, Yuji Wakasa
    Proceedings of 2009 ICCAS-SICE, 691, 694, 2009年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stabilization Problems of Nonlinear Systems using Feedback laws with Wiener Processes
    Yuki Nishimura, Kazuki Takehara, Yuh Yamashita, Kanya Tanaka, Yuji Wakasa
    PROCEEDINGS OF THE 48TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, 2009 HELD JOINTLY WITH THE 2009 28TH CHINESE CONTROL CONFERENCE (CDC/CCC 2009), 7363, 7368, 2009年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Homogeneous stabilization for input affine homogeneous systems
    Nami Nakamura, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita
    IEEE Transactions on Automatic Control, 54, 9, 2271, 2275, 2009年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Global Asymptotical Stabilization of Morse-Smale Systems Using Weak Control-Lyapunov Functions
    Gou NISHIDA, Takayuki TSUZUKI, Hisakazu NAKAMURA, Yuh YAMASHITA
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, 2, 1, 43, 49, 公益社団法人 計測自動制御学会, 2009年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, This paper proposes a method of constructing weak control-Lyapunov functions for nonlinear systems by introducing a topological geometric assumption called a Morse-Smale system. A Lyapunov function is one of the most important tools to study stability and stabilization of nonlinear systems. However, a general way of finding Lyapunov functions has not been found yet. First, we confirm there is a weak Lyapunov function for Morse-Smale systems. Next, we define the escapability for singular structures of the weak Lyapunov function. If all singular structures are escapable, then the Morse-Smale system is a globally asymptotically stabilizable one. Finally, we present the method of constructing a set of weak control-Lyapunov functions to achieve global stabilization. The method is described in terms of a recursive sequence of singular structures. We call the sequence a weak Lyapunov filtration.
  • Stabilization problems of nonlinear systems using feedback laws with wiener processes
    Yuki Nishimura, Kazuki Takehara, Yuh Yamashita, Kanya Tanaka, Yuji Wakasa
    Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control, 7363, 7368, 2009年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stochastic Lyapunov Function Design using Quantization of Markov Process
    Proceedings of 47th IEEE Conference on Decision and Control, 3475, 3480, 2008年
  • Stabilization of Nonlinear Systems using Weak-Control-Lyapunov Functions
    NISHIDA G.
    Proceedings of 17th IFAC World Congress, 6190, 6195, 2008年
  • Global asymptotic stabilization for a nonlinear system on a manifold via a dynamic compensator　　　　　　　　　　　　　　　
    Proceedings of 17th IFAC World Congress, 6178, 6183, 2008年
  • Lyapunov Function Design using Quantization of Markov Process
    Yuki Nishimura, Yuh Yamashita
    IFAC Proceedings Volumes, 41, 2, 2808, 2813, Elsevier BV, 2008年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Markov過程の量子化を用いたLyapunov関数の構築
    西村悠樹, 山下裕
    計測自動制御学会論文集, 44, 1, 26, 35, 2008年, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Inverse optimal control for nonlinear systems with input constraints
    Nami Nakamura, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proceedings of 2007 European Control Conference, 5376, 5382, 2007年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 非線形系の大域漸近安定化を目的とした遺伝的プログラミングによる制御Lyapunov-Morse関数の探索
    都築卓有規, 桑田幸典, 山下裕
    計測自動制御学会論文集, 43, 2, 85, 92, 計測自動制御学会, 2007年02月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Homogeneous eigenvalue analysis for complex homogeneous systems
    Nami Nakamura, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline), 7, 1, 107, 112, IFAC Secretariat, 2007年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Homogeneous stabilization for input-affine homogeneous systems
    Nami Nakamura, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita
    PROCEEDINGS OF THE 46TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-14, 3770, +, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 放物型分布定数系の適応オブザーバを用いた状態フィードバック安定化
    大室 朗, 山下 裕, 島 公脩
    計測自動制御学会論文集, 43, 10, 901, 908, The Society of Instrument and Control Engineers, 2007年
    This paper proposes a design method of stabilizing state feedback for distributed parameter systems of parabolic type with adaptive observers. The distributed parameter system with unknown coefficients is described by evolution equations in Hilbert space. The structure of adaptive observer using filtered values generated from input and output is stated. Moreover, control law using estimates of unknown coefficients is derived. Finally, by assuming the persistency of excitation, stability of the proposed control system is shown.
  • Optimal control of formation flight based on MLD systems
    Miao Du, Yuh Yamashita
    PROCEEDINGS OF THE 2007 IEEE CONFERENCE ON CONTROL APPLICATIONS, VOLS 1-3, 1292, 1297, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Homogeneous eigenvalue analysis for complex homogeneous systems of degree (l,l)
    Nami Nakamura, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-8, 1238, +, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Global asymptotic stabilization of nonlinear system with multiple singular points using changeover of control Lyapunov-Morse function
    Kazuki Takeharai, Takayuki Tsuzuki, Yuh Yamashita
    PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-8, 104, +, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Homogeneous eigenvalue analysis for complex homegeneous systems　　　　　　　　　　　　　　　
    7th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems, 415, 420, 2007年
  • Semi-global output regulation of nonminimum-phase nonlinear systems via error feedback
    Yoshinori Hirose, Yuh Yamashita
    PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-8, 1259, +, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Homogeneous stabilization for input-affine homogeneous systems
    Nami Nakamura, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita
    Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control, 80, 85, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • On characteristic families of dissipative boundaries for two-dimensional gradient-like Morse-Smale controlled systems
    Ryuji Enomoto, Yukishige Izue, Yuh Yamashita
    2007 INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION AND SYSTEMS, VOLS 1-6, 1487, +, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Searching for control Lyapunov-Morse functions using genetic programming for global asymptotic stabilization of nonlinear systems
    Takayuki Tsuzuki, Kousuke Kuwada, Yuh Yamashita
    Proceedings of the 45th IEEE Conference on Decision and Control, 5114, 5119, 2006年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Asymptotic Stability Analysis for Homogeneous Systems Using Homogeneous Eigenvalues
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proceedings of the 45th IEEE Conference on Decision and Control, 4230, 4235, IEEE, 2006年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 放物型分布定数系における適応オブザーバ
    大室 朗, 山下 裕, 島 公脩
    計測自動制御学会論文集, 42, 10, 1100, 1106, The Society of Instrument and Control Engineers, 2006年10月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, This paper proposes a design method of adaptive observers for distributed parameter systems of parabolic type. For a distributed parameter system with unknown coefficients described by an evolution equation in Hilbert space, transformations of the state derives an input-output representation with filtered values. An adaptive law and a state observer are obtained, where the convergence of parameter error is evaluated by using the Lyapunov function. Under the assumption of persistency of excitation, parameter-error convergence to zero is guaranteed.
  • 同次固有値を用いた同次システムの解析
    中村 文一, 山下 裕, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, 42, 8, 894, 901, The Society of Instrument and Control Engineers, 2006年08月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, This paper focuses on the problem of stability of homogeneous systems with dilation. First, we propose 'homogeneous eigenvalue' for the homogeneous systems. Next, we analyze stability of the homogeneous systems using the homogeneous eigenvalues, and we show that the positive homogeneous eigenvalues imply instability. Finally, we show effectiveness of the proposed method by examples.
  • Existence of Homogeneous Eigenvalues for Homogeneous Systems
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 2799, 2804, 2006年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stabilization Problem of 1-Input Underactuated Mechanics　　　　　　　　　　　　　　　
    Yuki Nishimura, Yuh Yamashita
    17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 1018, 1023, 2006年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Global Asymptotic Stabilization of Multi-Input Affine Systems by Using Control Lyapunov-Morse Function　　　　　　　　　　　　　　　
    Takayuki Tsuzuki, Yuh Yamashita
    17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 22, 26, 2006年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Adaptive Observers of Distributed Parameter Systems of the Parabolic Type with Unknown Parameters　　　　　　　　　　　　　　　
    Akira Ohmuro, Yuh Yamashita
    17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 2053, 2058, 2006年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Numerical Computation of Dissipative Boundaries for Two-Dimensional Gradient-Like Morse-Smale Dynamical Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Yukishige Izue, Ryuji Enomoto, Yuh Yamashita
    17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 2043, 2047, 2006年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • コンパス型２足ロボットモデルの姿勢安定解析
    細川 雄史, 中村 文一, 西谷 紘一, 山下 裕
    日本ロボット学会誌, 24, 2, 232, 239, The Robotics Society of Japan, 2006年02月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, This paper focuses on the problem of postural stability of a biped robot. We consider a compass-like biped model and analyze its postural stability based on the energy dissipation when the idling leg collides against the ground surface. We calculate the amount of energy dissipation by using rigid dynamics. We propose a novel criterion PSC (Postural Stability Criterion) that judges postural stability of the robot. Finally the effectiveness of the proposed criterion with two other indexes is demonstrated by computer simulation.
  • Stabilization of nonlinear planer systems using homogeneous eigenvalues
    Hisakazu Nakamura, Gou Nishida, Hirokazu Nishitani, Yuh Yamashita
    2006 SICE-ICASE INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE, VOLS 1-13, 33, +, 2006年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 制御Lyapupov-Morse関数による大域漸近安定化
    都築 卓有規, 山下 裕
    計測自動制御学会論文集, 42, 6, 643, 650, The Society of Instrument and Control Engineers, 2006年
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, The purpose of this paper is to solve the global asymptotic stabilization problem for nonlinear systems on general manifolds. It is known that if the state space of a control system is not contractible, the system is not globally asymptotically stabilizable via C1 feedback law, because gradient-like flow on the non-contractible manifold demands multiple singular points. In this paper, we define a control Lyapunov-Morse function having multiple critical points using the concept of the Lyapunov-Morse function, which is a kind of complete Lyapunov functions for dynamical systems with multiple isolated singular points. We derive a discontinuous feedback law from the control Lyapunov-Morse function. Moreover, a condition for global asymptotic stability of the controlled system with the discontinuous feedback law is also obtained.
  • 入力制約付き非線形システムに対する逆最適制御
    喜種 奈美, 中村 文一, 山下 裕, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, 42, 1, 26, 34, 計測自動制御学会, 2006年01月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • 同次有限時間整定制御を用いた車両型移動ロボットの大域安定化制御
    中村 文一, 山下 裕, 西谷 紘一
    システム制御情報学会 研究発表講演会講演論文集, 6, 231, 231, システム制御情報学会, 2006年
    近年非ホロノミックシステムに対する制御系設計が盛んに研究されているが，車両型移動ロボットに対して，大域的に有限時間で整定する制御器はこれまで得られていない．本研究では，車両型移動ロボットに対し，大域的に有限時間で原点に整定する制御器を提案し，システムが振動的な挙動を示さないパラメータを明らかにする．最後に，コンピュータシミュレーションにより提案する制御則の有効性を確認する．．
  • 時系列解析を行った株価とボラティリティによるオプションプライシングについて
    木元 隆盛, 大室 朗, 山下 裕
    システム制御情報学会 研究発表講演会講演論文集, 6, 46, 46, システム制御情報学会, 2006年
    確率的なダイナミカルシステムで表現される株価の変動モデルに対しては、今日まで時系列解析やオプション理論など、さまざまな研究がなされてきたが、それらを組み合わせたオプションプライシングなどの研究は、あまり行われていないのが現状である。そこで、時系列解析により得られる推定値のオプションプライシングへの適用を試みる。そのために、ARモデルとSVモデルによる株価の時系列解析と、Edgeworth展開により近似される確率密度関数を用いたオプションモデルの導出を行う。
  • Asymptotic stability of homogeneous systems using homogeneous eigenvalues
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    PROCEEDINGS OF THE 45TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-14, 4234, +, 2006年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Complex homogeneous eigenvalues for complex homogeneous systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proc. of SICE Annual Conference 2005, 3033, 3036, 2005年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • GLOBAL ASYMPTOTIC STABILIZATION BY USING THE CONTROL LYAPUNOV FUNCTION
    Takayuki Tsuzuki, Yuh Yamashita, Ryuji Enomoto
    IFAC Proceedings Volumes (Proc. IFAC World Congress 2005), 38, 1, 640, 645, Elsevier BV, 2005年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • On a topological condition for strongly asymptotically stable differential inclusions
    Yuh Yamashita, Takayuki Tsuzuki, Hisakazu Nakamura
    2005 44th IEEE Conference on Decision and Control & European Control Conference, Vols 1-8, 5444, 5449, 2005年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Grobal position and posture control of a two-wheeled mobile robot using a discontinuous homogeneous control
    H Nakamura, T Kaji, H Nishitani, Y Yamashita
    2005 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL APPLICATIONS (CCA), VOLS 1AND 2, 1569, 1574, 2005年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Controller for a nonlinear system with an input constraint by using a control Lyapunov function I　　　　　　　　　　　　　　　
    16th IFAC World Congress (CD-ROM), Th-E03-TO/4, 2005年
  • Nonlinear continuous-time reference governors for constrained nonlinear systems　　　　　　　　　　　　　　　
    16th IFAC World Congress (CD-ROM), Fr-M08-TO/6, 2005年
  • Controller for a nonlinear system with an input constraint by using a control Lyapunov function II　　　　　　　　　　　　　　　
    16th IFAC World Congress (CD-ROM), Th-E03-TO/5, 2005年
  • 入力制約付き非線形システムに対する制御則設計
    喜種 奈美, 中村 文一, 山下 裕, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, 41, 3, 250, 258, 計測自動制御学会, 2005年
    日本語
  • Homogeneous eigenvalue analysis of homogeneous systems
    NAKAMURA H.
    16th IFAC World Congress (CD-ROM), Mo-A11-TO/4, 2005年
  • 多種の生理信号を用いた思考状態の推定
    黒岡武俊, 安東雅人, 星一平, 山下裕, 西谷紘一
    ヒューマンファクターズ, 9, 2, 114, 122, 日本プラント・ヒューマンファクター学会, 2005年01月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • 非線形オブザｰバを用いた人工衛星の大域的漸近安定な姿勢制御系設計
    山下 裕, 中村 文一, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, 40, 11, 1071, 1077, 計測自動制御学会, 2004年11月30日
    日本語
  • Lyapunov functions for homogeneous differential inclusions
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    IFAC Proceedings Volumes (Part of special issue: 6th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems), 37, 13, 733, 738, Elsevier BV, 2004年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Human modeling and simulation for plant operations
    YH Jin, Y Yamashita, H Nishitani
    COMPUTERS & CHEMICAL ENGINEERING, 28, 10, 1967, 1980, 2004年09月
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Computer aids for knowledge management in plant operations
    O Orapimpan, A Kurosaki, T Kurooka, Y Yamashita, H Nishitani
    INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH, 43, 14, 3731, 3740, 2004年07月
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 認知情報処理モデルを用いた異常診断におけるプラントオペレータの認知エラーの考察
    金 銀花, 山下 裕, 西谷 紘一
    ヒューマンファクターズ, 9, 1, 27, 37, 日本プラント・ヒューマンファクター学会, 2004年07月
    日本語
  • Controller design for a nonlinear system with inputs restricted to a direct product of Minkowski balls
    N Kidane, H Nakamura, Y Yamashita, H Nishitani
    2004 43RD IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL (CDC), VOLS 1-5, 4069, 4074, 2004年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Inverse optimization for a nonlinear system with an input constraint
    N Kidane, Y Yamashita, H Nakamura, H Nishitani
    SICE 2004 ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-3, 1210, 1213, 2004年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stabilization of a cascade-connected nonlinear system with an input constraint　　　　　　　　　　　　　　　
    6th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems, 341, 346, 2004年
  • A Kansei design system for keyboard switch reaction forces using neural networks　　　　　　　　　　　　　　　
    2nd International Conference on Artificial Intelligence in Engineering and Technology, 318, 321, 2004年
  • Stabilization of a cascade-connected nonlinear system with an input constraint
    H Nakamura, N Kidane, Y Yamashita, H Nishitani
    SICE 2004 ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-3, 1874, 1879, 2004年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 非線形DAE系に対する制御系設計
    喜種 奈美, 山下 裕, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, Vol. 40, No. 7, 721, 728, The Society of Instrument and Control Engineers, 2004年
    In this paper, we propose a design method of an observer-based controller for nonlinear differential algebraic equation (DAE) systems. We transform a DAE system to an explicit ordinary differential equation (ODE) system that is restricted to an invariant manifold by differentiating the original DAE repeatedly. If the DAE is non-regular, we add integrators to inputs to avoid impulse modes. We design a state feedback law that incorporates redundant state variables and an observer that estimates all of these variables simultaneously. We also give a set of sufficient conditions for the global stability of the control system. The efficiency of the controller is demonstrated by computer simulation.
  • Developing a driving simulator and an assessment methodology to estimate a driver's mental state when distracted
    Hiroaki Kosaka, Akira Kurosaki, Atsushi Harada, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    SAE Technical Papers, Paper Number: 2004-01-0233, 2004年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Compensation of transmission delay and packet-loss in nonlinear remote-control system　　　　　　　　　　　　　　　
    The 10th IFAC/IFORS/IMACS/IFIP Symposium on Large Scale Systems: Theory and Applications, 627, 632, 2004年
  • プラントオペレータの異常診断過程のモデル化とシミュレーション
    金 銀花, 山下 裕, 西谷 紘一
    日本プラント・ヒューマンファクター学会誌, 8, 2, 68, 76, 日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会, 2004年01月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Controller design for a nonlinear system with inputs restricted to a direct product of Minkowski balls
    Nami Kidane, Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control, 4, 4069, 4074, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2004年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • チェインドシステムに対する同次有限時間整定制御
    中村 文一, 山下 裕, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, 39, 8, 717, 725, The Society of Instrument and Control Engineers, 2003年
    This paper focuses on the problem of stabilization of a chained-form nonholonomic system. We propose a time-invariant discontinuous finite-time homogeneous controller for the chained system. The controller has no singular point where the control inputs become infinite values. Using the characteristics of the homogeneous system, we can select the convergence speed of the controlled system. Namely, we can choose an exponentially stable system or a finite-time stable system. We designed the controller for a 3-state chained system and confirmed the superior performance of the controlled system by computer simulations.
  • Finite-time stabilization of the high-order chained system
    H Nakamura, Y Yamashita, H Nishitani
    PROCEEDINGS OF THE 2003 AMERICAN CONTROL CONFERENCE, VOLS 1-6, 4137, 4142, 2003年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 同次ディファレンシャル・インクルージョンに対するLyapunov関数
    中村 文一, 山下 裕, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, 39, 4, 365, 374, 計測自動制御学会, 2003年
    日本語
  • Observer Based I/O-linearizing Control of High Index DAE Systems　　　　　　　　　　　　　　　
    2003 American Control Conference Proceedings, 3537, 3541, 2003年
  • Support systems for knowledge inheritance from video images of plant operations
    O Orapimpan, T Kurooka, Y Yamashita, H Nishitani
    PROCESS SYSTEMS ENGINEERING 2003, PTS A AND B, 15, 1466, 1471, 2003年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Observer design for nonlinear systems described by differential-algebraic equations
    Y Yamashita, N Kidane, H Nishitani
    PROCESS SYSTEMS ENGINEERING 2003, PTS A AND B, 15, 1100, 1105, 2003年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Modeling and simulation of human errors in plant operations
    YH Jin, T Kurooka, Y Yamashita, H Nishitani
    PROCESS SYSTEMS ENGINEERING 2003, PTS A AND B, 15, 1280, 1285, 2003年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 心理状態を考慮したオペレータモデルの開発
    金 銀花, 黒岡 武俊, 山下 裕
    日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会誌, 7, 2, 86, 96, 日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会, 2003年01月
    日本語
  • Discontinuous control of nonholonomic systems using nondifferentiable Lyapunov functions
    H Nakamura, Y Yamashita, H Nishitani, H Yamamoto
    SICE 2003 ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-3, 1415, 1418, 2003年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Stabilizability analysis and controller design for a nonlinear system with an input constraint
    N Kidane, H Nakamura, Y Yamashita, H Nishitani
    SICE 2003 ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-3, 1419, 1422, 2003年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A Cognitive Information Processing Model for Analysis of Plant Operator Errors　　　　　　　　　　　　　　　
    Yinhua Jin, Taketoshi Kurooka, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proceedings of International Symposium on Design, Operation and Control of Chemical Processes, 313, 318, 2002年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Compensation for transmission delay and data loss in remote control systems　　　　　　　　　　　　　　　
    Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proceedings of International Symposium on Design, Operation and Control of Chemical Processes, 141, 146, 2002年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Support System for Emergency Training in Plant Operations　　　　　　　　　　　　　　　
    Opat Orapimpan, Taketoshi Kurooka, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proceedings of International Symposium on Design, Operation and Control of Chemical Processes, 345, 350, 2002年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Thinking State Monitoring with Plural Physiological Signals　　　　　　　　　　　　　　　
    Taketoshi Kurooka, Masato Ando, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    E International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (CD-ROM), Paper ID: WP1N4, 2002年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 非線形Receding-Horizon制御のための実時間最適化手法
    今福 啓, 山下 裕, 西谷 紘一
    日本ロボット学会誌, 20, 7, 759, 770, The Robotics Society of Japan, 2002年10月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, An optimal control problem for nonlinear systems is useful because various control objectives can be included in the cost function such as rapid stabilization and input cost minimization. However, there exist input restrictions of actuators and state constraints that arise from the movable region of the system in the real system. Therefore, the optimal control problem should be solved to satisfy these restrictions. In this paper, we propose a new method to realize nonlinear receding-horizon control under input restrictions and state constraints. First, a receding horizon control problem is formulated. Next, a new real-time optimization method is proposed. Then, the method is applied to solve a receding-horizon control problem of a wheeled vehicle. The effectiveness of the proposed method is shown through simulations and experimental results.
  • Stabilization of Nonholonomic Systems using Homogeneous Finite-time Control Technique　　　　　　　　　　　　　　　
    Hisakazu Nakamura, Yuh Yamashita, Hirokazu Nisitani
    15th World Congress of the IFAC, 2437, 2445, 2002年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • シミュレータトレーニング収録ビデオからの知識の創出
    Orapimpan Opat, 黒岡 武俊, 山下 裕
    日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会誌, 7, 1, 10, 19, 日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会, 2002年07月
    日本語
  • 相対次数が定義できない非線形系の追従制御
    山下 裕, 大西 規雄, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, 38, 1, 18, 25, 計測自動制御学会, 2002年01月31日
    日本語, In this paper, we propose a new method of exact tracking control for multi-input multi-output nonlinear systems in which the relative degree for an output is not well defined at the origin. First, the system is transformed into a singularly perturbed system using a time-scale transformation and coordinate transformations. A composite control law is adopted to attain exact tracking control for the singularly perturbed system. However, it is difficult to solve simultaneous partial differential equations for the composite control law. We obtain an approximate solution of the PDEs via the ε-correction method. The proposed tracking control law is applied to the ball and plate system, which is a typical example having no relative degree at the origin.
  • Output regulation through singularities via state-feedback
    Y Yamashita
    NONLINEAR CONTROL SYSTEMS 2001, VOLS 1-3, 633, 638, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 状態フィードバックを用いた非線形非最小位相系に対する大域的出力レギュレーション
    大西 規雄, 山下 裕, 西谷 紘一
    システム制御情報学会論文誌, 15, 1, 336, 343, 2002年01月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • I/O-Linearizing controller and observer for Nonlinear DAE systems with high index
    N Kidane, Y Yamashita, H Nishitani
    SICE 2002: PROCEEDINGS OF THE 41ST SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-5, 1966, 1969, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Smooth Lyapunov functions for homogeneous differential inclusions
    H Nakamura, Y Yamashita, H Nishitani
    SICE 2002: PROCEEDINGS OF THE 41ST SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-5, 1974, 1979, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Compensation for transmission delay in remote-control system under measurement noise
    Y Sawamura, Y Yamashita, H Nishitani
    SICE 2002: PROCEEDINGS OF THE 41ST SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-5, 219, 222, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Global asymptotic stabilization of nonminimum phase nonlinear systems via extended backstepping
    N Onishi, Y Yamashita, H Nishitani
    SICE 2002: PROCEEDINGS OF THE 41ST SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-5, 2249, 2254, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Discontinuous finite-time control of multi-generator nonholonomic systems
    H Nakamura, Y Yamashita, H Nishitani
    SICE 2002: PROCEEDINGS OF THE 41ST SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-5, 1980, 1983, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Computation Method for Optimal Control Problem with Terminal Constraints using Genetic Algorithm　　　　　　　　　　　　　　　
    Yuh Yamashita, Masasuke Shima
    Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers, E-1, 274, 280, 2001年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Real-time monitoring of a plant operator's thinking state
    T Kurooka, M Yamakawa, Y Yamashita, H Nishitani
    JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN, 34, 11, 1387, 1395, 2001年11月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Acquiring and Representing Know-how and Know-why in On-site Plant Operations　　　　　　　　　　　　　　　
    Opat Orapimpan, Taketoshi Kurooka, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Proceedings of HCI International 2001, 239, 241, 2001年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • The Development of a Real-time Thinking State Monitoring System for Plant Operators　　　　　　　　　　　　　　　
    Hirokazu Nishitani, Yuh Yamashita, Taketoshi Kurooka
    Usability Evaluation and Interface Design: Cognitive Engineering, Intelligent Agents and Virtual Reality, 1, 1445, 1449, 2001年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Condition Monitoring of a Heterogeneous Azeotropic Distillation Column Using Self-Organizing Maps　　　　　　　　　　　　　　　
    Taketoshi Kurooka, Sadaharu Morishita, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    6th IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process Systems, 585, 590, 2001年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Development of a Learning System of Know-How and Know-Why in On-site Plant Operations
    Opat Orapimpan, Kouichi Sakata, Taketoshi Kurooka, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    日本プラント・ヒューマンファクター学会誌, 6, 1, 33, 44, 日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会, 2001年04月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • A real-time thinking state monitoring system for plant operation
    T Kurooka, M Yamakawa, Y Yamashita, H Nishitani
    HUMAN-COMPUTER INTERACTION - INTERACT'01, 609, 616, 2001年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Global output regulation of nonminimum phase nonlinear systems
    N Onishi, Y Yamashita, H Nishitani
    PROCEEDINGS OF THE 40TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-5, 79, 84, 2001年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 非線形DAE系に対する入出力線形化とオブザーバ
    山下 裕, 西谷 紘一, 島 公脩
    計測自動制御学会論文集, 36, 12, 1101, 1107, 計測自動制御学会, 2000年12月31日
    日本語
  • 三輪移動体の最適制御問題と障害物回避問題に対する粘性解の数値解法
    福 啓, 山下 裕, 西谷 紘一
    システム制御情報学会誌, 44, 10, 458, 469, 一般社団法人 システム制御情報学会, 2000年10月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, To construct an optimal regulator for a wheeled vehicle, we need a viscosity solution of the Hamilton-Jacobi partial differential equation (HJ-PDE). In this paper, we propose a new method to have the viscosity solution of the HJ-PDE more quickly by applying a new searching method which uses a sequence of random inputs. This method reduces the number of searching points and makes calculation time faster than the previous method. Next, we propose a method to have the viscosity solution for obstacle avoidance. From the theoretical result of optimal control with state constraints, we can get the viscosity solution which avoids obstacles optimally. Then we make sure that an optimal solution can be obtained analytically by the finite difference numerical approximation of the HJ-PDE. This new result gives us an optimal solution without searching. Finally, the effectiveness of control results calculated from proposed methods are confirmed through simulations.
  • 視線分析を用いたプラントオペレータの挙動の分析
    山本 純平, 黒岡 武俊, 山下 裕
    日本プラント・ヒューマンファクター学会誌, 5, 2, 88, 98, 日本プラント・ヒューマンファクター学会, 2000年10月
    日本語
  • 高速探索手法によるCSTRの自励振動反応を利用した収率のオンライン最適化
    今福 啓, 山下 裕, 西谷 紘一
    化学工学論文集, 26, 5, 683, 686, 2000年09月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Design and verification of the SFC program for sequential Control
    K Fujino, K Imafuku, Y Yamashita, H Nishitani
    COMPUTERS & CHEMICAL ENGINEERING, 24, 2-7, 303, 308, 2000年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Mind state estimation for operator support
    T Kurooka, Y Yamashita, H Nishitani
    COMPUTERS & CHEMICAL ENGINEERING, 24, 2-7, 551, 556, 2000年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Dynamic simulation and nonlinear control system design of a heterogeneous azeotropic distillation column
    T Kurooka, Y Yamashita, H Nishitani, Y Hashimoto, M Yoshida, M Numata
    COMPUTERS & CHEMICAL ENGINEERING, 24, 2-7, 887, 892, 2000年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Multivariable control of a distillation column by exact input-output linearization　　　　　　　　　　　　　　　
    T. Kurooka, Y. Yamashita, H. Nishitani
    Journal of Chemical Engineering of Japan, 33, 3, 406, 412, 2000年06月
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 厳密入出力線形化を用いた蒸留塔の多変数制御
    黒岡 武俊, 山下 裕, 西谷 紘一
    化学工学論文集, 26, 3, 406, 412, 2000年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Global output regulation through singularities
    Y Yamashita, A Isidori
    PROCEEDINGS OF THE 39TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-5, 1295, 1300, 2000年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Exact Input-Output Linearization Control of Heterogeneous Azeotropic Distillation Column　　　　　　　　　　　　　　　
    Taketoshi Kurooka, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    1999 AIChE Annual Meeting (CD-ROM), Paper ID: 228i, 1999年11月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Mind State Estimation in Logical Thinking Jobs
    Taketoshi Kurooka, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 407, 412, 1999年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 複数仕様を満たす制御系設計法の吸収冷凍機への応用
    大形 明弘, 山下 裕, 西谷 紘一
    化学工学論文集, 25, 5, 721, 727, 1999年09月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Controller Design with Multiple Specifications for an Absorption Heat Pump System　　　　　　　　　　　　　　　
    Akihiko Ohgata, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    The 8th Congress of Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering, 599, 602, 1999年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Measurement of Operator's Thinking State using EEGs　　　　　　　　　　　　　　　
    Taketoshi Kurooka, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    The 8th Congress of Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering, 1001, 1004, 1999年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Hamilton-Jacobi偏微分方程式の粘性解を用いた三輪移動体の制御
    今福 啓, 山下 裕, 西谷紘一
    日本ロボット学会誌, 17, 5, 689, 695, The Robotics Society of Japan, 1999年07月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, To construct an optimal regulator for nonlinear systems, we need to solve a Hamilton-Jacobi partial differential equation (HJ-PDE) . However, if the system has nonholonomic constraints, the HJ-PDE has a nonsmooth solution because of the nonsmoothness of the optimal cost function. In such a case, the viscosity solution, a nonsmooth weak solution of the HJ-PDE, is obtained.
    In this paper, we deal with a wheeled vehicle, which is a nonholonomic system, and propose a numerical method to achieve a viscosity solution of the HJ-PDE using the dynamic programming principle (DPP) . The DPP can be applied to acquire a nonsmooth solution of the HJ-PDE. We also construct an optimal control law using derivatives of the viscosity solution of the HJ-PDE. The effectiveness of the proposed method is shown through simulations.
  • Estimation of Plant Operator's Thinking State using EEGs
    Taketoshi Kurooka, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    The 15th World Congress of International Measurement Confederation (CD-ROM), Paper ID: 18.2.3, 412, 1999年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 複数の制御仕様を満たす定数状態フィードバックゲイン行列を求めるための1つの方法
    大形 明弘, 山下 裕, 西谷 紘一
    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society, 119, 5, 615, 623, 電気学会, 1999年05月
    日本語
  • Application of mind state estimation to plant operators
    T Kurooka, M Kisa, Y Yamashita, H Nishitani
    ANALYSIS, DESIGN AND EVALUATION OF MAN-MACHINE SYSTEMS 1998, 479, 484, 1999年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 非線形非標準H_∞制御問題
    今福 啓, 山下 裕, 榛葉 貴博, 島 公脩, 西谷 紘一
    計測自動制御学会論文集, 35, 1, 59, 65, 計測自動制御学会, 1999年01月
    日本語, Sufficient conditions of the nonstandard nonlinear H∞ control problem are provided. This problem needs not to satisfy the rank condition of the direct-through matrices from the controlled input to the regulated output and from the disturbance to the measured output. First, we present a feedback law via state feedback. Next, a feedback law via output feedback and an observer gain are given. It is shown by extending the result of the linear system to the nonlinear system.
  • 脳波を用いたプラントオペレ-タの思考状態推定
    黒岡 武俊, 木佐 昌文, 山下 裕
    日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会誌, 3, 2, 100, 109, 日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会, 1998年10月
    日本語
  • Hamilton-Jacobi偏微分方程式の一解法
    山下 裕, 島 公脩
    計測自動制御学会論文集, 34, 6, 571, 576, 計測自動制御学会, 1998年06月30日
    日本語, A New method of solving the Hamilton-Jacobi partial differential equation is proposed. Hamilton-Jacobi partial differential equations are often used for solving nonlinear-H∞-control problems or nonlinear-optimal-control problems. Some trajectories of the Hamiltonian system which is generated from the Hamiltonian function related to the Hamilton-Jacobi equation give a stable manifold of the system approximately, so they produce the derivative of the storage function. From their trajectories, the solution of the Hamilton-Jacobi equation is approximated with Bezier interpolation. The initial states of the trajectories are given by the linear system which approximates the dynamics on the stable manifold.
  • Control of Wheeled vehicle using dynamic programming principle　　　　　　　　　　　　　　　
    Kei Imafuku, Yuh Yamashita, Hirokazu Nishitani
    Mathematical Theory of networks and Systems, 1027, 1030, 1998年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • LMIを用いた吸収冷凍器の制御系設計
    大形 明弘, 山下 裕, 西谷 紘一
    化学工学論文集, 24, 2, 291, 298, 1998年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Tracking control for unlinearizable nonlinear systems
    Y Yamashita, T Bono, M Shima, H Nishitani
    NONLINEAR CONTROL SYSTEMS DESIGN 1998, VOLS 1& 2, 195, 200, 1998年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Numerical computational method using genetic algorithm for the optimal control problem with terminal constraints and free parameters
    Y Yamashita, M Shima
    NONLINEAR ANALYSIS-THEORY METHODS & APPLICATIONS, 30, 4, 2285, 2290, 1997年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Invariance condition of general nonlinear control system with integral type output
    M Shima, Y Yamashita
    NONLINEAR ANALYSIS-THEORY METHODS & APPLICATIONS, 30, 4, 2279, 2284, 1997年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • プラント運転を行うオペレータモデルの開発
    北島 禎二, 中山 慶彦, 黒岡 武俊, 山下 裕, 西谷 紘一
    本プラント・ヒューマンファクター学会誌, 2, 2, 106, 115, 日本プラント・ヒュ-マンファクタ-学会, 1997年10月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • プラントオペレーションにおけるヒューマンモデリング
    中山 慶彦, 北島 禎二, 山下 裕, 西谷 紘一
    化学工学, 61, 8, 612, 613, 化学工学会, 1997年08月05日
    日本語
  • On the Nonstandard Nonlinear H∞ Control Problem　　　　　　　　　　　　　　　
    Yuh Yamashita, Takahiro Shinba, Masasuke Shima, Hirokazu Nishitani
    Proc. of the 2nd Asian Control Conference, 579, 582, 1997年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 遺伝的アルゴリズムによる終端拘束付き最適制御問題の数値解法
    山下 裕, 島 公脩
    計測自動制御学会論文集, 33, 3, 189, 194, 計測自動制御学会, 1997年03月31日
    日本語, In this paper, a new numerical computation method using genetic algorithm for an optimal control problem with terminal constraints and singular arcs is proposed. The input functions are parameterized using spline interpolation, which has devices that can represent discontinuous input functions. In order to treat the terminal constraints properly, Lagrange multipliers that are contained in genetic information of chromosomes are introduced. On the singular arcs, coefficients of inputs in Hamiltonian vanish, so the coefficients on the arcs are included in the extended performance index. The weight constants of the extended performance index are changed adaptively at every generation of the genetic algorithm. A simple example is solved using this method, which verifies the efficiency of genetic algorithm in the computation of the optimal control.
  • Robust control of an absorption heat pump system
    A Ohgata, Y Yamashita, H Nishitani
    COMPUTERS & CHEMICAL ENGINEERING, 21, Supplement 1, S131, S136, 1997年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Tracking control using self-organizing neural network
    Y Yamashita, Y Ikuno, M Shima
    PROCEEDINGS OF THE 35TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, VOLS 1-4, 3804, 3809, 1996年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 線形時変系に対する適応多段型学習制御
    山下 裕, 宮本 潤一, 島 公脩
    システム制御情報学会論文誌, 7, 4, 134, 141, 一般社団法人 システム制御情報学会, 1994年04月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, In this paper, the adaptive multi-step learning control for continuous-time linear system is studied. Input function uk+1 (t) is calculated from the triplets (uk, ek, ek) and (uk-1, ek-1, ek-1) where ek is tracking error of k-th trial. The weighting coefficients of the triplets are determined adaptively. The convergence of the control law is proved by means of evaluation of the norm of tracking error. Moreover, the learning control is applied to the tracking problem of two-link robot manipulator.
  • CMACによる非線形離散時間系のモデル追従制御
    山下 裕, 佐藤 友彦, 島 公脩
    システム制御情報学会論文誌, 4, 6, 245, 251, 一般社団法人 システム制御情報学会, 1991年06月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, This paper discusses a design method of "neural controller" which achieves the model following control for a SISO nonlinear discrete-time system. If the system dynamics is completely known, the model following control law can be derived as a nonlinear function of input-output sequence via the nonlinear control theory. Under reasonable assumptions, a neural network CMAC-Cerebellar Model Arithmetic Computer-is able to learn both the uncertain nonlinear dynamics of the system and the nonlinear function which yields the model following controller. Moreover, in order to improve the accuracy and the speed of learning, the data presented to the CMAC are transformed by the difference method or the correlation method. It is shown by computer simulations that our method works well and the correlation method is better than the difference method.
  • 一般的な連続時間・離散時間非線形系におけるInvarianceの条件と無干渉化
    山下 裕, 島 公脩
    システム制御情報学会論文誌, 3, 9, 277, 286, 一般社団法人 システム制御情報学会, 1990年09月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, In our previous paper 4) -12), we have studied "Theory of Invariance" for nonlinear continuous-time systems with their inputs appearing linearly. The aim of this paper is to derive necessary and sufficient conditions that inputs never effect outputs (so called conditions of "Invariance") for nonlinear discrete-time and continuous-time systems without the assumption of linearity in inputs. Applying these conditions to the decoupling problem, we obtained necessary and sufficient conditions which yield decoupling control laws for both the continuous-time systems and the discrete-time systems. The conditions of decoupling given by van der Schaft 13) and Grizzle 14) via geometric approach are different in forms from ours. But, it seems difficult to derive control laws from their conditions because the integration of partial deferential equations is needed there.
  • 一般的な非線形系における入出力線形化
    山下 裕, 島 公脩
    計測自動制御学会論文集, 26, 9, p1009, 1014, 計測自動制御学会, 1990年09月
    日本語
  • 4元数による表現を用いた飛行体の大角度姿勢制御
    細川 民樹, 山下 裕, 島 公脩
    計測自動制御学会論文集, 26, 4, p467, 473, 計測自動制御学会, 1990年04月
    日本語
  • Invarianceの理論とその応用 ― X.ブロック無干渉化
    山下 裕, 島 公脩
    システム制御情報学会論文誌, 1, 3, 108, 116, 一般社団法人 システム制御情報学会, 1988年03月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, In this paper, we study the block decoupling problem of nonlinear systems with Cω-Structures : x=f (x) +G (x) u, y=h (x). Inputs and outputs are divided into N blocks, respectively. First, we propose a new algorithm by which we can determine the maximal locally controlled invariant distribution contained in Ker dh. This algorithm is an extension of nonlinear structure algorithm extensively used in the input-output linearlization, and can be applied to systems which is not input-output linearlizable. Moreover, it has an advantage in that we need not integrate the distribution.
    Application of this algorithm to I-th output block yields a vector valued function zI(x).Then, the block decoupling problem is solvable if and only if each row of D(G)zI(x) is zero vector or is linearly independent of rows of other D(G)zJ(x)(J=1, …, N; I≠J). The state feedback control law which accomplishes the block decoupling is derived from zI(x).
  • Invarianceの理論とその応用-9-多入力多出力非線形系の出力可制御性
    山下 裕, 島 公脩
    システムと制御, 31, 6, p450, 456, 日本自動制御協会, 1987年06月
    日本語

その他活動・業績

書籍等出版物

  • 非線形システム制御論
    島 公脩, 石動 善久, 山下 裕, 渡邉 昭義, 川村 武, 横道 政裕
    コロナ社, 1997年, 4339031674, 日本語
  • 「非線形システム論」　　　　　　　　　　　　　　　
    計測自動制御学会, 1993年

担当経験のある科目_授業

  • システム制御理論特論　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
    2014年04月 - 現在
  • メカトロニクス基礎　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
    2011年04月 - 現在
  • ディジタル制御　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
    2009年10月 - 現在
  • 線形システム論　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
    2004年10月 - 現在
  • 非線形システム論　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
    2004年10月 - 2006年03月

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 不連続あるいは正定でない入力コストを用いた省エネルギー制御
    科学研究費助成事業
    2019年04月01日 - 2022年03月31日
    山下 裕, 小林 孝一
    エネルギー消費最小の定常点と状態の目標値が一致しない場合の省エネルギーな最適制御問題を考え、入力コストを最小限の改変で状態量を含む関数とすることで、問題を定式化し漸近安定性を保証する非線形最適レギュレータを構築した。また、アクチュエータが待機パワーを必要とする場合、冗長入力系では状態量の値に応じて非効率なアクチュエータを休止させる動作が省エネルギーに寄与し、そのような動作を行う最適制御制御器設計法を提案した。さらに、出力値に応じたセンサー値の通信の一時停止を含む制御手法も提案した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02157
  • 制御リアプノフ関数を用いた入力分配制御
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2016年04月 - 2019年03月
    山下 裕
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • トポロジーに基づく意志決定を考慮した制御理論の構築
    科学研究費助成事業
    2015年04月01日 - 2018年03月31日
    中村 文一, 石川 将人, 西村 悠樹, 福井 善朗, 山下 裕, 佐藤 康之
    本研究では，トポロジー：位相幾何学という観点から制御問題を眺めることにより，意志決定と制御を統合するフレームワークの構築を目指した．本研究の主要成果として，最小射影法を用いた目標状態を動的に決定する制御フレームワーク，最小射影法とは異なる概念に基づいた制御リヤプノフ関数設計法である極小接続法，制御バリア関数を用いて人間に意思決定と安全制御を統合する新たな手法の開発に成功した．これらにより，制御リヤプノフ関数・制御バリア関数を用いた意思決定と制御の統合が有用であることを明らかにできた．
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京理科大学, 15H04022
  • Radon測度上の動的システムの研究と都市構造遷移モデルへの応用
    科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    2014年04月 - 2017年03月
    山下 裕
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • 一般化半凹関数に基づく非線形制御工学の確立
    科学研究費助成事業
    2011年04月01日 - 2014年03月31日
    中村 文一, 山下 裕, 伊藤 博, 榎本 隆二, 福井 善朗
    分解微分を利用した局所半凹制御Lyapunov関数を使ったフィードバック制御則設計法を提案した． また，入力制約がある場合にも適用可能であることを示した．また，局所半凹制御Lyapunov関数を使ったJurdjevic-Quinn型制御則においてはかならずCaratheodory解が存在することを明らかにした．
    最小射影法における特異点消去現象を解析し，特異点配置法を提案した． 動的拡大を行ったシステムに対する制御Lyapunov関数を最小射影することにより，もとのシステムに対する静的な制御Lyapunov関数及び静的なフィードバック制御則を設計する手法を提案した．
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京理科大学, 23360185
  • 位相空間上における動的システムの安定性解析
    科学研究費助成事業
    2011年 - 2013年
    中村 奈美, 山下 裕, 中村 文一
    多様体上の非線形システムに対して，Lagrange安定性と入力状態安定性を定義した．さらに，連続正定プロパー関数を用いて安定であるための必要十分条件を明らかにした．また，車両型移動ロボットの障害物回避問題に対して，ISS制御Lyapunov関数および入力状態安定化制御則を設計した．提案した制御則の有効性をコンピュータシミュレーションによって確認した．多様体上の一般的な非線形システムに対して，サンプル入力状態安定化制御問題則を提案した．
    日本学術振興会, 若手研究(B), 東京理科大学, 23760391
  • 状態ジャンプ系変換を用いた非線形系の制御に関する研究
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2010年 - 2012年
    山下 裕
    本研究では、動的な制御対象の状態空間を連続的あるいは離散的な座標を加えることで拡張し、その上で拡張された座標におけるジャンプを許容する制御システムを設計する方法の枠組みを提案した。また、拡張した空間を縮退させ、不連続制御則あるいは離散状態を持つ制御則を再構成する方法も示した。ジャンプを許容することで、動的システムの従来意思決定問題とされていた対象においても数学的な制御則が構成できた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22360167
  • 多様体の大域的構造を考慮した非線形制御理論の構築
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2007年 - 2009年
    山下 裕, 中村 文一, 西田 豪, 西村 悠樹
    本研究では、従来の一般的な理論では扱うことのできなかった非ユークリッド空間を含む一般の多様体上の非線形システムを制御する統一的な枠組みを示した。衛星の大域姿勢制御や移動体の障害物回避・鉄棒ロボットなどがそのような問題の例である。そのような対象を安定化するのに必要な不連続性・ロジック・ランダム性などを含む制御則が、本研究の手法によって自動的に設計される。
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 19560435
  • 心身状態と認知情報処理を融合させたプラントオペレータモデルの開発と応用
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2002年 - 2005年
    西谷 紘一, 今福 啓, 黒岡 武俊, 山下 裕, 小坂 洋明, 中村 文一
    プラント運転の異常対応時におけるヒューマンエラーを含むオペレータの行動を、認知情報処理モデルを用いたダイナミックシミュレーションによって理解し、適切な対策を考えるのに役立つ方法を開発することを目的とした本研究で、次の3つの成果を得た。1.心身状態を考慮した新しい認知情報処理モデル(オペレータモデル)をPC上に実装し、ボイラープラントのリアルタイムシミュレータと結合することによって、プラント運転やシミュレータトレーニングの現場で実際に観察されている状況を再現できるようにした。これによって、プラントの異常対応時に起こるヒューマンエラーの発生メカニズムを心身状態の変化を参考にしながら認知情報処理レベルで考察することが可能になった。2.認知情報処理モデルを仮想オペレータとして、プラント運転の基盤であるグラフィック画面の評価および改善に役立てる方法を提案した。これは画面設計者を支援する方法として使用できると共に、オペレータへの種々の支援を検討する際のツールとしても利用することができる。3.オペレータモデルを参考モデルとして、多くの自動車事故の原因となっているドライバの認知・判断エラーを考察するためのドライバモデルを提案した。このモデルを用いることによって、例えば、交差点進入行動を認知情報処理レベルで分解することできる。結果をチャートで表すことによって運転行動の違いを認知情報処理レベルで...
    文部科学省, 基盤研究(B), 奈良先端科学技術大学院大学, 連携研究者, 競争的資金, 14380179
  • 微分不可能コントローラを用いた制御系設計
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2003年 - 2004年
    山下 裕, 中村 文一
    1.不連続系に対するリアプノフの逆定理を整理し、シンプルな表現を与えた。それを漸近安定で不連続な同次系に対して用いた場合、同次なリアプノフ関数が得られることを明らかにした。また、同次リアプノフ関数の時間微分を計算することにより、不連続同次系においても同次次数によって収束速度が決定されることを示した。以上の結果を用い、高次スライディング制御系の有限整定性を証明した。2.代表的な非ホロノミック拘束を持つ系であるchained systemに対し、その部分システムに同次有限整定制御を用いることで、時不変不連続な有限整定制御則を導いた。切り替え則として同次な収束時間保証関数を用いているため制御系全体も同次系となり、数学的にも扱いやすい結果が得られた。実用的にも、局所有界な時不変入力で指数安定以上な制御系になっており、これまでにない優れた結果が得られている。チャタリングを防ぐために入力に同次ノルムを掛ける方法も提案した。また、この制御則を、最終的な滑り面に有限整定させるように考えることで、高次chained systemへ適用するように拡張した。また、上記の方法以外にも、非ホロノミック系に対して、微分不可能なリアプノフ関数を与えることで、ある種の有限整定性を持ち局所有界かつ指数安定となる制御則が得られることを示した。3.上記の不連続フィードバックによる非ホロノミック系の安定化制御則を、...
    文部科学省, 基盤研究(C), 奈良先端科学技術大学院大学->北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 15560378
  • 不変性の概念による制御理論の構成と入門教程の開発に関する研究
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2001年 - 2003年
    島 公脩, 横道 政裕, 川村 武, 石動 善久, 山下 裕, 榎本 隆二
    まず不変性の概念が制御理論において果たす役割について考察し、以下の成果を得た。(1)パラメータ変動に関する不変性:Frazer-Duncanの定理と単調性の条件を用いて、構造的不確かさのある線形制御系がパラメータの変動区間全体で安定である条件を導びき、単調でない場合の単調化手法を提案した(2)リー代数の構造とフィードバッグ設計:劣駆動機械シネテムの目標軌道追従特性の改善法を提案した。とくに、軸対称劣駆動宇宙機の特異点を通過する軌道生成、および垂直離着陸機の最小位相モデル近似による制御性能の劣化について研究し、有用な方法を与えた。(3)Invarianceの理論の不変的定式化:拘束系の解析力学の最新の研究動向をヨーロッパの文献を中心に調査し、Poisson幾何・Lie亜代数の理論と解析力学との関連の研究の著しい発展、および制御理論への応用の萌芽的研究の出現を確かめ、資料を作成した。(4)不変性・最適性とリー代数:最適特異軌道の存在条件を局所強可到達分布、状態空間、入力空間の次元により分類しBang-bang制御の最適条件、Singular Optimal Controllerの可能性・最短時間制御問題の近似解法を提案した。次に、これらの成果をもし可能ならば統一的に説明するために次の研究を行った。(5)制御理論の構成と入門教程の開発:入力変分および初期状態の変分の双方を考慮した評...
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 13650479
  • 微分・代数方程式で表された非線形システムの制御
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2000年 - 2002年
    山下 裕, 黒岡 武俊
    本研究では、微分・代数方程式(以下、DAE, differential-algebraic equation)で与えられた非線形システムの制御系設計問題について研究した。非線形の場合、線形のディスクリプタ形式と異なり行列演算だけで冗長度の無い常微分方程式系に変換することができず、非線形代数方程式を解いて冗長度を消去する作業は一般に困難である。そこで、本研究では非線形代数方程式を解くことなく、冗長度を持ったまま制御系設計を行う方法を示した。まず、index 1のDAEシステムに対し、入出力線形化・オブザーバ設計を行った。その際の大域的安定化条件を示した。そこでは冗長度が消えるように、オブザーバのダイナミクスにおいて代数方程式からなる不変多様体に有限時間整定する設計を採用した。次にhigh indexを持つ系に対し、インパルスモードを持つ場合を含めて、冗長な常微分方程式系に変換する方法を2つ示した。一つは、インパルスモードの数に応じた積分器を入力に付加し代数方程式を順次微分する方法である。もう一つは、状態フィードバックを用いるKumarらのrugularizingを改良した方法である。オブザーバを使う場合は、必然的に前者の方法を使わざるを得ない。これを用いてindex 1のDAEシステムと同様にhigh index DAEシステムに対し、入出力線形化・オブザーバ設計を行った。入出...
    文部科学省, 基盤研究(C), 奈良先端科学技術大学院大学, 研究代表者, 競争的資金, 12650446
  • プラントオペレータの異常対応時における心理状態の測定と支援システムへの応用
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2000年 - 2001年
    西谷 紘一, 黒岡 武俊, 山下 裕
    これまで10極の脳波データを用いて人間の論理的思考状態を推定することをオフラインで行っていたが、これをオンラインで行うための基礎的検討を行った。まず、論理的思考を必要とする数学問題解答実験を使って、線形モデルよりもニューラルネットワークモデルの方が精度のよい推定ができることを確認した。次に、このモデルを用いてオンライン・リアルタイムで思考状態を推定するプロトタイプシステムを試作した。続いてこの装置を使って数学問題解答時の被験者の思考状態を推定した結果、3つのモードの正認識率および誤認識率の平均がそれぞれ68%と9%になった。これによって、リアルタイムで思考状態を測定することに目処をたてることができた。次に、より簡単に測定できる生理指標を用いて思考状態を測定する方法について検討した。脳波以外の生理指標として心電、瞬目、呼吸、発汗、脈波、体温のそれぞれについて思考状態との関係を調べた結果、心電、瞬目、呼吸曲線が使えることがわかった。しかし、思考状態のモードごとに推定精度のよい生理指標が異なることから、これら3種類の生理指標を併用する新しい複合モデルを考案した。この結果、被験者の日変化にも安定して、各モードについて60〜70%の精度で推定できることが確認できた。一方、シミュレーション環境における緊急対応訓練を収録したビデオ映像からオペレータの思考状態を判定する支援システムを開発した...
    文部科学省, 基盤研究(B), 奈良先端科学技術大学院大学, 連携研究者, 競争的資金, 12480098
  • プラントワイド制御システムのモデリングとシミュレーション
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    1997年 - 1998年
    西谷 紘一, 北島 禎二, 黒岡 武俊, 山下 裕
    プラントワイド制御システムは連続制御システムおよびシーケンス制御システムから構成される。さらに通常はプラントオペレータがこの制御システムを使って監視操作を行っている。このような性質の異なる制御要素を含む運転制御システムを設計する際にはダイナミックシミュレーションによる特性評価が必要になる。このため平成9年度は、連続プロセス、離散事象、シーケンス制御を含むプラント全体のシミュレーションを実行するための系統的な方法について検討した。モデリングの基本的な考え方をまとめたあと、混合系のための汎用シミュレーションプログラムを開発した。平成10年度には、プラントワイドの制御システムの代表例として、パイプレスバッチプラントにおけるシステムの運用について考察した。各操作タスクを実行するステーションへ容器(槽)を移動させることによって、製品製造の各工程を順次実行するこの方式の運用(制御)のモデル化を行った。つづいて各設備の台数やレイアウト、移動槽の移動ルール、ジョブのスケジューリングなどの設計要素とプラントのパフォーマンスの関係を調べた。静的および動的要因が複雑に絡んだパイプレスバッチプラントの設計問題はプラントワイドの制御(運用)システムの設計でもある。このような設計問題に対して、設計案の提案とシミュレーションによる設計評価をくりかえす実用的なプラント設計手法を提案し、具体的にモデリング部、...
    文部科学省, 基盤研究(C), 奈良先端科学技術大学院大学, 連携研究者, 競争的資金, 09650830
  • 非線形制御系のロバスト設計
    科学研究費補助金(一般研究(B))
    1994年 - 1995年
    島 公脩, 川村 武, 山下 裕, 石動 善久
    本年度においては、以下のような成果を得た。1.出力フィードバックによる非線形H^∞制御を用いたモデル追従制御においては非標準H^∞問題を解かなければならない。本研究においては、非標準問題のうち、入力から出力までの直達項のランクがフルランクでない場合と、外乱から観測出力までの直達項のランクがフルランクでない場合の2つについて、十分条件を導いた。非標準問題においては、そのままでは平方完成の作業が不可能であり、Hamilton-Jacobi-Issacs偏微分不等式が定義できない。そこで、目標のL_2ゲインを達成するための散逸不等式に、未定関数を含んだ付加的な項を加え、直達項を見かけ上フルランクとした。その上で平方完成を行い、Hamilton-Jacobi-Issacs偏微分不等式を導いた。最後に、散逸不等式に加えた項が零となるように未定関数を決定し、非標準H^∞制御問題の十分条件・制御則が得られた。この手順のままでは、散逸不等式に加えた項の係数が微小という仮定が必要であるが、その仮定が不要であることも別に証明した。2.線形系に対してパラメータに関して非線形な摂動が加わった場合の系の特性多項式に着目し、安定性について考察した。まず写像定理を拡張し、パラメータに関する多重線形性の仮定を単調性にまで緩め、与えられたパラメータの範囲において系が安定となるための条件を求めた。また、単調性の...
    文部科学省, 一般研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 06452248
  • ハミルトン・ヤコビ偏微分方程式の数値解法
    科学研究費補助金(奨励研究(A))
    1994年 - 1994年
    山下 裕
    本研究では、以下の成果を得た。・正準方程式の安定多様体がハミルトン・ヤコビ偏微分方程式の解であることを利用し、時間軸を逆にとることによって、常微分方程式の数値解法に帰着させた。・上記の常微分方程式を数値的に解くにあたって、その初期点を与えるアルゴリズムを開発した。具体的には、初期サンプル点を一様に分布させ、安定多様体上の線形近似式を用いて原点近傍までシミュレートし、さらに安定多様体の1次近似を用いて2n次元の初期点を得る方法を開発した。原点近傍までの所要時間をもとに・得られた解曲線をBezier補間式で最小2乗近似し、状態量χの関数として表現した。その関数を用いて制御器を作ることが可能となった。・上記の手法を基に、購入したワークステーション上に、目的の解を高精度に得る解法パッケージを開発した。・本方法の特長の1つは、得られた解曲線の存在範囲によって、得られた解の有効な定義域が推定できることである。これは、原点でのTaylor展開による従来の方法ではできなかったことである。
    文部科学省, 奨励研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 06750426
  • 遺伝的アルゴリズムによる制御
    科学研究費補助金(奨励研究(A))
    1993年 - 1993年
    山下 裕
    本研究に関する研究実績は以下の通りである。1.遺伝的アルゴリズムを最適制御問題、特に最適特異制御問題の数値解法に応用した。最適制御問題の数値解法として幾つかの方法が知られているが、最適特異制御問題を解くことのできる方法は非常に少ない。本研究では、遺伝子上に幾つかの時間の点における入力の大きさをコーディングし、3次スプライン曲線でそれらをつないで、制御入力とした。最適制御においては、入力の関数が不連続となることが多いので、遺伝子上には不連続となる場所に関する情報も加えた。本研究では、槽式流通反応系の最適コスト問題に対し、これらの方法を適用したが、bang-bang制御の区間と最適特異軌道の区間が明確に現れ、良好な結果を得た。これらの成果に関して、現在、投稿準備中である。2.遺伝的アルゴリズムをファジイ制御に応用し、シミュレーションを繰り返すことによりファジイルールを自動生成する研究をおこなった。ファジィ制御の前件部の取りうるすべての組み合わせに対して、その後件部を遺伝子上にコーディングし、オフラインでシミュレーションを繰り返し遺伝的アルゴリズムを用いることで、ファジイルールを自動生成した。本研究では、この方法を車両の障害物回避問題に適用した。試行結果の評価値のみの情報で、ランダムなファジイルールが次第に、障害物を回避し目標に到達するように進化した。これらの成果に関しては、さらに...
    文部科学省, 奨励研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 05855056
  • 制御経路積分によるシステム理論の研究
    科学研究費補助金(一般研究(C))
    1991年 - 1992年
    島 公脩, 山下 裕, 石動 善久
    ベクトル場X=X_0+X_1u^1+…X_mu^mにより系の状態の多様体M上での挙動は表現され、制御入力u=(u^1,…,u^m)をある時間区間[t_0,t_1]において与えれば、系の状態の軌道は定まる。その軌道にそって、微分形式ωが取る値ω(X)を積分すると、この積分は系の出力、リヤプノフ関数、最適制御の評価関数を表現できる。この積分を制御径路積分あるいは略して径路積分と名づける。制御理論は径路積分の性質を研究し設計法を導き出す理論である。まず、この設定を時変的非線形系に拡張し、径路積分に部分積分公式を適用して、入出力関係の多項式表現を導き、積分順序の交換公式を用いて制御径路に沿ったFliess型表現および解析性の仮定のもとでFliessの関数項級数展開公式、Volterra級数型表現を導いた。多項式表現より制御径路に沿った設計条件を導出できる。つぎに、径路積分の出力可制御性の必要十分条件を導出した。その条件は強可到達性を表わす一連のベクトル場に沿っての微分形式ωのリイ微分により表現され、ωが完全微分ならば従来の条件と一致する。また、一般化Legendre-Clebschの条件の等式条件を用いると不変性の条件の導出が簡単になることがわかった。この等式条件はある微分形式が閉形式であることと同値である。経路積分を用いることは、系を余接バンドルとハミルトン形式を用いて表現すること...
    文部科学省, 一般研究(C), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 03805020
  • 非線形制御理論　　　　　　　　　　　　　　　
    競争的資金
  • Nonlinear control theory　　　　　　　　　　　　　　　
    競争的資金