シリーズ システム・制御のニューフロンティア ネットワークシステムの分散協調制御

畑中 健志/舩田 陸【共著】

コロナ社（2026/05発売）

• サイズ A5判／ページ数 236p／高さ 21cm
• 商品コード 9784339034042
• NDC分類 548.3
• Cコード C3353

出版社内容情報

ネットワークシステムでは，複数の動的サブシステムがネットワークで接続されたサブシステムの情報のみを利用してネットワーク全体の目的を達成することが求められる。本書ではこのような分散協調制御を網羅的に解説した。


【目次】

☆発行前情報のため，一部変更となる場合がございます

1．序論
1.1　ネットワークシステムの分散協調制御　
　1.1.1　同期制御問題　
　1.1.2　分散最適化問題　
　1.1.3　被覆制御問題　
　1.1.4　安全性/持続可能性の保証　
1.2　分散協調制御の設計ツール　
　1.2.1　受動性　
　1.2.2　勾配法　
　1.2.3　制御バリア関数に基づく制御　
1.3　本書で用いる記法と数学的基礎　

2．受動性と安定性
2.1　物理システムとエネルギー　
2.2　受動性　
2.3　受動性の保存則　
2.4　??安定性と受動性　
2.5　リアプノフ安定性と受動性　
2.6　受動的なシステムの制御　

3．同期制御
3.1　ネットワークシステムとグラフ　
3.2　合意アルゴリズムと受動性　
　3.2.1　合意アルゴリズムとグラフラプラシアン　
　3.2.2　受動性に基づく収束性解析：強連結かつ平衡なグラフの場合　
　3.2.3　受動性に基づく収束性解析：強連結なグラフの場合　
3.3　ネットワークシステムの出力同期制御　
3.4　相互フィードバック制御の一般化　
　3.4.1　重みつきの相互フィードバック　
　3.4.2　非線形の相互フィードバック　
　3.4.3　動的な相互フィードバック　
3.5　双方向テレオペレーション　

4．分散最適化
4.1　最適性条件と双対性　
　4.1.1　制約条件をもたない最適化問題　
　4.1.2　制約条件をもつ最適化問題　
4.2　勾配法と受動性　
4.3　主双対勾配法と受動性　
　4.3.1　主双対勾配法　
　4.3.2　主双対勾配法の受動性　
4.4　分散最適化と受動性　
　4.4.1　分解可能問題　
　4.4.2　合意最適化　
4.5　交互方向乗数法と受動性　
4.6　受動性に基づく主双対勾配法の一般化　
4.7　不等式制約をもつ問題に対する主双対勾配法　

5．被覆制御
5.1　ボロノイ図　
5.2　被覆制御　
　5.2.1　目的関数の構築　
　5.2.2　勾配法による被覆制御　
　5.2.3　目的関数の勾配計算　
5.3　さまざまな被覆制御　
　5.3.1　計測範囲が限られるロボットによる被覆制御　
　5.3.2　重要度関数の更新による領域の巡回　

6．制御バリア関数に基づく制御
6.1　安全性と前方不変集合　
6.2　制御バリア関数と二次計画問題　
6.3　制御バリア関数の発展例　
　6.3.1　ロボット複数台の衝突回避と制御バリア関数の分散化　
　6.3.2　運動する障害物の回避と時変制御バリア関数　
　6

目次

１　序論
２　受動性と安定性
３　同期制御
４　分散最適化
５　被覆制御
６　制御バリア関数に基づく制御

著者等紹介

畑中健志［ハタナカタケシ］
２００２年　京都大学工学部情報学科卒業。２０２４年　東京科学大学工学院教授

舩田陸［フナダリク］
２０１４年　東京工業大学工学部制御システム工学科卒業。２０２５年　京都大学講師（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）
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