研究活動

制御系設計と解析における保守性の低減

危険から遠ざかっていたのでは成果は得難い。しかし無鉄砲に進めばよいのではなく 熟慮した策を用いて成果を得べきである。過度に危険から遠ざかることは、制御では保守性が 大きいといい、いかに保守性を減らすかは制御理論の中心的課題であった。実際、教科書に あらわれるフィードバック制御理論においても、安定余裕などの概念を用いて、 安定性を大きく損なうことなく制御性能を向上させる方法が考案されている。

本研究では、保守性を低減する方法として、 抽象的線形計画問題（無限次元線形計画問題）を用いることを提案している。 抽象的線形計画問題では、 有限次元線形計画問題を同じように、主問題に対して双対問題を考えることができる。 主問題と双対問題をそれぞれ有限次元近似して、次元数を増やしていくときに 両者の値は近づかないことがある（双対ギャップの存在）。 双対ギャップをを生まないように有限次元近似の方法を工夫する必要がある。 たとえば、周波数領域制約，時間領域制約をもつ L¹ 制御問題や パラメータ変動線形システム（LPVシステム）の L² ゲイン解析などは この枠組みで解くことができる。

ネットワーク制御

多数の機器がネットワークを介してつながることによって 全体システムが構成されることはごく 当たり前になっている。制御システムを構成する場合もネットワークを介して 信号の送受信が行われており、ネットワークのもつ特性を考慮して制御システムを 組む必要がある。

ネットワークを介してやりとりする信号は、通信容量などの制約を受けている。 その制約下においてフィードバック系を構成したときに、達成しうる制御性能の 限界を調べることは基本的な問題である。本研究では、通信容量を ネットワークの送受信信号の情報量制約としてとらえたときに 達成可能な外乱除去性能や状態推定精度の限界値（どのような方策をとろうとも この値以上の性能は出せないという値）を求めることに目的としている。

連続／離散時間システムの変換とシステム同定

一般化正規直交基底はラゲール基底を部分クラスにもつ正規直交系である。 これを用いることにより、連続時間システムと等価な入出力関係をもつ 離散時間システム（変換システム）を考えることができる。 本研究では、そのようなシステム変換の性質を確定システム、確率システムの 双方に関して考えるとともに連続時間システムの同定法への適用を考える。

不変集合に基づくシステム解析，制御

可到達集合と出力許容集合は代表的な 制御不変集合である。 つまり状態がその中に入ると以降の動的な振る舞いによって その集合から抜け出なくなるという性質をもつ。 このことを利用して、飽和や拘束のあるシステムの制御を考えることができる。

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主要論文

1. Hidenori Shingin, and Yoshito Ohta, “ Reduction of state variables based on regulation and filtering performances, “ Automatica, vol.92, pp.143--154, 2018.
2. Yuta Okumura, Kenji Kashima, and Yoshito Ohta, “ Iterative path integral approach to nonlinear stochastic optimal control under compound Poisson noise, “ Asian Journal of Control, vol.19, no.2, pp.781--786, 2017.
3. Kenji Hirata, Hikaru Akutsu, Akihiro Ohori, Nobuyuki Hattori, and Yoshito Ohta, “ Decentralized voltage regulation for PV generation plants using real-time pricing strategy, “ IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 64, pp.5222--5232, 2017.
4. 石井貴弥，平田研二，大堀彰大，服部将之，太田快人, “ 実時間価格提示を利用した配電系統電圧の分散制御 “ 計測自動制御学会論文集, vol.53, no.2, pp.144--151, 2017.
5. 田中秀幸，太田快人, “ Grey-box modeling of an inverted pendulum system based on PD-LTI system, “ システム制御情報学会論文誌, vol.29, no.12, pp., 2016.
6. Kotaro Hashikura, Akira Kojima, and Yoshito Ohta, “ On construction of an H^∞ preview output feedback law, “ SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, vol. 6, no. 3, pp. 167--176, 2013.
7. Hidenori Shingin, and Yoshito Ohta, “ Disturbance rejection with information constraints: performance limitations of a scalar system for bounded and Gaussian disturbances ” Automatica, vol.48, no.6, pp.1111-1116, 2012.
8. Kotaro Hashikura, Yoshito Ohta, and Akira Kojima, “ An Internal State Decomposition Approach to a Discrete-time H² Control Problem with Irrational Input Non-minimum Phase Property ” Systems & Control Letters, vol.61, no.4, pp.513-520, 2012.
9. Y. Ohta, “ Stochastic system transformation using generalized orthonormal basis functions with applications to continuous-time system identification ” Automatica, vol.47, no.5, pp.1001--1006, 2011.
10. 新銀秀徳, 太田快人, “ 通信容量の制約をともなう外乱抑制, ” 計測自動制御学会論文集, vol.43, no.9, pp.806-811, 2007.
11. 新銀秀徳, 太田快人, “ 量子化したフィードバックによる外乱抑制, ” 計測自動制御学会論文集, vol.43, no.8, pp.641-645, 2007.
12. Y.Ohta, “ Realization of input-output maps using generalized orthonormal basis functions, ” Systems & Control Letters, vol.54, no.6, pp.521-528, 2005.
13. Akarawit Limpiyamitr and Yoshito Ohta, “ The Duality Relation between Maximal Output Admissible Set and Reachable Set, ” Proceedings of the 44th IEEE Conference on Decision and Control, Seville, Spain, pp.8282--8287, 2005.
14. 新銀秀徳, 太田快人, “ 離散時間システムに対する最適な不変集合 - 有界入力に対する可到達集合の近似 -, ” 計測自動制御学会論文集, vol.40, no.8, pp.842-848, 2004.
15. 太田 快人, 国武 隆, “ 双対原理を用いたLPVシステムの L² ゲイン解析, ” 計測自動制御学会論文集, vol.40, no.2, pp.220-228, 2004.
16. 太田快人， “ 周波数応答制約のある l₁制御への双対定理の適用, ” 計測自動制御学会論文集, vol.38, no.3, pp.254-261, 2002.
17. Y.Ohta, “ Hankel singular values and vectors of a class of infinite-dimensional systems: exact Hamiltonian formulas for control and approximation problems, ” Mathematics of Control, Signals, and Systems, vol.12, no.4, pp.361-375, 1999.
18. Y.Ohta and A.Kojima, “ Formulas for Hankel singular values and vectors for a class of input delay systems, ” Automatica, vol.35, no.2, pp.201-215, 1999.
19. 太田快人, 後藤修, “ 補間点拡大法の L₁, H_∞ 制御問題での収束性に関する考察, ” 計測自動制御学会論文集, vol.33, no.8, pp.792-798, 1997.
20. Y.Ohta, H.Maeda and S.Kodama, “ Rational approximation of L₁ optimal controllers for SISO systems, ” IEEE Transactions on Automatic Control, vol.37, no.11, pp.1683-1691, 1992.
21. Y.Ohta, H.Maeda and S.Kodama, “ Unit interpolation in H_∞ : bounds of norm and degree of interpolants, ” Systems & Control Letters, vol.17, pp.251-256, 1991.
22. M.A.Dahleh and Y.Ohta, “ A necessary and sufficient condition for robust BIBO stability, ” Systems & Control Letters, vol.11, pp.271-275, 1988.
23. H.Maeda, Y.Ohta and S.Kodama, “ Fault diagnosis of non-linear systems: graphical approach to detectability, distinguishability and diagnosis algorithm, ” Circuit Theory and Applications, vol.14, pp.195--209, 1986.
24. Y.Ohta, H.Maeda and S.Kodama, “ Reachability, observability, and realizability of continuous-time positive systems, ” SIAM J. Control and Optimization, vol.22, no.2, pp.171-180, 1984.