徳島大学 教育・研究者情報データベース(EDB)

Education and Research Database (EDB), Tokushima University

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著作: [上田 哲史]/[伊藤 大輔]/[合原 一幸]/疑似周期軌道はカタストロフィーを回避できるのか?/[International Journal of Bifurcation and Chaos]

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EID
296427
EOID
932434
Map
0
LastModified
2018年11月27日(火) 10:05:31
Operator
上田 哲史
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TRUE
Censor
0
Owner
上田 哲史
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種別 必須 学術論文(審査論文)
言語 必須 英語
招待 推奨
審査 推奨 Peer Review
カテゴリ 推奨 研究
共著種別 推奨
学究種別 推奨
組織 推奨
  1. 徳島大学.情報センター(2010年7月1日〜)
著者 必須
  1. 上田 哲史([徳島大学.情報センター]/[徳島大学.理工学部.理工学科.情報光システムコース.情報工学講座])
    役割 任意
    貢献度 任意
    学籍番号 推奨
  2. 伊藤 大輔(滋賀県立大学/[岐阜大学])
    役割 任意
    貢献度 任意
    学籍番号 推奨
  3. 合原 一幸([東京大学])
    役割 任意
    貢献度 任意
    学籍番号 推奨
題名 必須

(英) Can a Pseudo Periodic Orbit Avoid a Catastrophic Transition?

(日) 疑似周期軌道はカタストロフィーを回避できるのか?

副題 任意
要約 任意

(英) We propose a resilient control scheme to avoid catastrophic transitions associated with saddlenode bifurcations of periodic solutions. The conventional feedback control schemes related to controlling chaos can stabilize unstable periodic orbits embedded in strange attractors or suppress bifurcations such as period-doubling and Neimark-Sacker bifurcations whose periodic orbits are kept existing through bifurcation processes. However, it is impossible to apply these methods directly to a saddle-node bifurcation since the corresponding periodic orbit disappears after such a bifurcation. In this paper, we define a pseudo periodic orbit which can be obtained using transient behavior right after the saddle-node bifurcation, and utilize it as reference data to compose a control input. We consider a pseudo periodic orbit at a saddle-node bifurcation in the Duffing equations as an example, and show its temporary attraction. Then we demonstrate suppression control of this bifurcation, and show robustness of the control. As a laboratory experiment, a saddle-node bifurcation of limit cycles in the BVP oscillator is explored. A control input generated by a pseudo periodic obit can restore a stable limit cycle which disappeared after the saddle-node bifurcation.

(日) 力学系における周期解の接線分岐に関係した,カタストロフィックな過渡現象を回避するレジリエント制御の一手法を提案している.従来のフィードバック制御をもとにしたカオス制御手法では,分岐前後でターゲットとなる周期解は,安定性が変化するものの存在し続けることを利用している.レジリエント制御の立場からは,従って,パラメータ変化に対し,周期倍分岐,ネイマルクサッカー分岐を抑制することができる.ところが接線分岐は分岐後にターゲットとなる数学的集合が消滅するため,従来のカオス制御手法を適用できない.そこでわれわれは,疑似周期軌道を定義する.この軌道は存在し得ないが,接線分岐直後のベクトル空間では過渡的にはアトラクタ的性質を有している.この疑似周期軌道に,External force control を適用し安定化を測れば,パラメータ変化に対して接線分岐を抑制する制御が行える.手法と数値計算的エビデンスを示したあと,実際の電子回路において実現性や性能を実証した.

キーワード 推奨
  1. (英) catastrophic transition
  2. (英) saddle-node bifurcation
  3. (英) unstable periodic orbit
  4. (英) pseudo periodic orbit
  5. (英) suppression of bifurcation
発行所 推奨 World Scientific
誌名 必須 International Journal of Bifurcation and Chaos([World Scientific])
(pISSN: 0218-1274, eISSN: 1793-6551)
ISSN 任意 0218-1274
ISSN: 0218-1274 (pISSN: 0218-1274)
Title: International journal of bifurcation and chaos in applied sciences and engineering
Title(ISO): Int J Bifurcat Chaos
Publisher: World Sci. Publ., Singapore.
 (NLM Catalog  (Scopus  (CrossRef (Scopus information is found. [need login])
必須 25
必須 13
必須 1550185-1 1550185-10
都市 任意
年月日 必須 2015年 11月 初日
URL 任意
DOI 任意 10.1142/S0218127415501850    (→Scopusで検索)
PMID 任意
NAID 任意
WOS 任意
Scopus 任意
機関リポジトリ 112060
評価値 任意
被引用数 任意
指導教員 推奨
備考 任意