Laboratory Profile

2016年度　物理情報工学科　足立研究室

教職員 足立 修一 教授（adachi[at]appi.keio.ac.jp），井上 正樹 助教（minoue[at]appi.keio.ac.jp），斉藤 由美 秘書（elfe[at]appi.keio.ac.jp）
研究室の場所 足立教員室（25-518），井上教員室（25-511），プロジェクトルーム（創想館5階，14-517），学生居室（25-512 ）, 談話室（25-522）
研究室の構成 訪問研究員（2名），博士4年（1名），博士3年（3名），博士1年（1名），修士2年（5名），修士1年（4名），学部4年（7名）の計23名
研究のキーワード システム制御理論，システム同定理論，システム生物学，合成生物学，産業応用（自動車，航空宇宙，精密機器，音響，電力ネットワーク，ロボットなど），制御教育
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研究室紹介ポスター 足立研ポスター2015

研究室について

2016年度の足立研の学生数は21名（うち大学院生博士課程5名，修士課程9名）と相変わらず大所帯です。 しかし，足立研学生はみな優秀なので，人数が多いことは問題点ではなく，さまざまな研究が行えるため大きなアドバンテージになります。21名の学生のうち5名が女子学生です。男女関係なく，足立研学生はみな元気でやる気満々です。また，足立研究室のメンバーは仲が良いことが特徴で，これは素晴らしいことだと思っています。

企業との共同研究も順調で，今年度は7社以上の企業（自動車，航空宇宙，放送，電力エネルギー，情報システムなど）と共同研究を実施します。今年度も 創想館のプロジェクトルームから多数の研究成果が出ることを期待しています。

一方，井上助教と博士課程の学生を中心に，制御理論，システム同定理論の基礎理論研究もしっかりと行っています。

昨年度は修士5名，学部1名が足立研から巣立って行きました。修士修了生は，航空宇宙，IT，エネルギー，自動車など，さまざまな技術系業種に就職していきました。

研究室案内

足立研究室では「モデリングと制御」（modeling and control）に関する研究を行っています。制御とは，対象のダイナミクス（動き，動特性，動力学）を望みどおりにアクティブに変化させるもので，われわれの日常生活のさまざまな場面で制御は大活躍しています。たとえば，部屋の室温をエアコンで調節することも制御ですし，ロボットの中にも制御の考え方はたくさん入ってい ます。また，最近の自動車は電子制御の力なしでは動くことができないでしょう。制御理論とは，日常生活で何気なく利用している制御の考え方を一般的に体系化した学問のことです。制御理論を適用するためには，対象のモデリングが必要不可欠であり，本研究室では実験データに基づいた有力なモデリング法であるシステム同定，そしてモデルに基づいた有力な状態推定法であるカルマンフィルタについても精力的に研究しています。

足立研での研究テーマ

主な理論研究テーマを以下に列挙します。
  1. システム同定理論と時系列解析
    • 物理的な事前情報を利用したシステム同定法
    • event-triggered sampling（たとえば，ルベーグサンプリング）を用いたシステム同定
    • 連続時間システム同定法
  2. 状態推定理論（カルマンフィルタ）
    • ルベーグサンプリングを用いた状態推定法
    • カルマンフィルタ理論の実用化検討
  3. 制御系設計理論 ：
    • モデル予測制御 （Model Predictive Control）
    • 凸最適化問題に基づく制御系設計法（たとえば，ロバスト制御）
    • エネルギーの散逸（Dissipativity）に着目した動的システムの抽象化と解析・制御
さまざまな対象に対して制御理論を適用できますが，本研究室では以下に示すテーマを通して制御理論の研究を進めています。
  1. 自動車（企業共同研究）
    • 自動車エンジンのモデリングと制御
    • リチウムイオン二次電池の状態推定
  2. 航空・宇宙 （企業共同研究など）
    • 航空機のシステム同定
    • ジェットエンジンのヘルスモニタリング
  3. 音響系の多変数システム同定と非干渉化制御 （研究所共同研究）
  4. 電力ネットワーク （企業共同研究，学内外共同研究など）
  5. 鉄鋼プロセスのモデリングと制御 （企業共同研究）
  6. 大量データを用いたシステム同定の産業応用
  7. 自動車の走行実験装置の製作
  8. ・・・　・・・　・・・　（新しいことが何か始まるかも．．．）
企業との共同研究では，最新の実験装置を用いて制御理論／システム同定理論／状態推定理論の産業応用研究を行っています。また，学内外の著名な研究者との共同研究も積極的に行っています。

足立研セミナー

学内外から講師の先生をお招きして，最新の研究成果に関するセミナーを不定期に開催しています。制御理論の周辺分野の最新の動向を得ることができます。なお，このセミナーには参加自由です。参加希望者は事前に連絡してください。