2025/05/26 更新

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カワタ マサカツ
川田 昌克
KAWATA Masakatsu
所属
工学部 知能機械工学科 教授
大学院 工学研究科 修士課程 知能機械工学専攻 教授
職名
教授
連絡先
メールアドレス

研究キーワード

  • Control Engineering

  • 制御工学

学歴

  • 立命館大学   理工学研究科   情報工学専攻 博士課程後期課程

    1994年4月 - 1997年03月

  • 立命館大学   理工学研究科   情報工学専攻 修士課程

    1992年4月 - 1994年03月

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    国名: 日本国

  • 立命館大学   理工学部   情報工学科

    1988年4月 - 1992年03月

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    国名: 日本国

経歴

  • 福岡工業大学   大学院 工学研究科 修士課程 知能機械工学専攻   教授

    2025年5月 - 現在

  • 福岡工業大学   工学部 知能機械工学科   教授

    2025年4月 - 現在

  • 北九州工業高等専門学校   生産デザイン工学科 情報システムコース   教授

    2023年4月 - 2025年3月

  • 舞鶴工業高等専門学校 電子制御工学科   教授

    2010年3月 - 2023年3月

  • 舞鶴工業高等専門学校   電子制御工学科   准教授

    2007年4月 - 2010年2月

  • 舞鶴工業高等専門学校   助教授

    2006年6月 - 2007年3月

  • 舞鶴工業高等専門学校   講師

    2000年10月 - 2006年5月

  • 舞鶴工業高等専門学校   助手

    1998年4月 - 2000年9月

  • 立命館大学   助手(任期制)

    1997年4月 - 1998年3月

  • 立命館大学 理工学部 情報系   助手(任期制)

    1995年4月 - 1997年3月

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所属学協会

  • システム制御情報学会

  • IEEE

  • 計測自動制御学会

委員歴

  • 計測自動制御学会 九州支部   会計幹事  

    2025年1月 - 2027年1月   

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    団体区分:学協会

  • 計測自動制御学会 制御部門   実学界で踊る現場制御理論調査研究会 委員  

    2024年4月 - 2026年3月   

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    https://gemba.sice-ctrl.jp/

  • システム制御情報学会   編集委員会 委員  

    2010年6月 - 2012年5月   

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    団体区分:学協会

論文

  • Minimum-Order Eexosystem-Model-Based Disturbance Observer 査読

    K. Shikada, M. Kawata, N. Sebe

    SICE International Symposium on Control Systems 2025 (ISCS2025)   119 - 124   2025年3月

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  • モデル誤差抑制補償器を併合する位置決め制御系の設計 査読

    松井義弘, 川田昌克

    システム制御情報学会論文誌   37 ( 7 )   203 - 205   2024年7月

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  • 制御工学を実践的に学ぶことができるアーム型 LEGO 倒立振子の開発 査読

    川田昌克

    計測自動制御学会論文集   60 ( 3 )   141 - 150   2024年3月

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  • 零点と不安定極をもたない 2 次系に対する外乱オブザーバとモデル誤差抑制補償器の関係について 査読

    川田昌克

    計測自動制御学会論文集   60 ( 2 )   101 - 103   2024年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.9746/sicetr.60.101

  • モデル誤差抑制された PID 制御系の FRIT を利用した パラメータ調整と LEGO 教材による実験的検証 査読

    川田昌克

    システム制御情報学会論文誌   37 ( 1 )   31 - 33   2024年1月

  • 差分進化に基づく 2 軸ヘリコプタの PID 制御系設計と実機実験による検証 査読

    吉川友真, 川田昌克

    システム制御情報学会論文誌   30 ( 11 )   411 - 419   2017年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:システム制御情報学会  

    DOI: 10.5687/iscie.30.411

    CiNii Books

  • 差分進化による k 次遅れ系の ITAE 最小化 査読

    室巻孝郎, 川田昌克

    システム制御情報学会論文誌   30 ( 1 )   27 - 29   2017年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:システム制御情報学会  

    DOI: 10.5687/iscie.30.27

    CiNii Books

  • 差分進化に基づくアーム型倒立振子の非線形準最適レギュレータ設計と実機実験による検証 査読

    吉崎亮介, 川田昌克, 伊藤 稔

    システム制御情報学会論文誌   28 ( 2 )   41 - 49   2015年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.5687/iscie.28.41

  • Experiment of Virtual Tug-of-war via Internet with Multilateral Telecontrol 査読

    Takanori Miyoshi, Takashi Imamura, Shinya Oyama, Yuzuru Ohba, Tomoyasu Ichimura, Yoshihito Sawaguchi, Hideo Kitagawa, Yusuke Aoki, Akihiro Kaneshige, Satoshi Ueki, Yasunori Kawai, Toru Saitoh, Yuichi Takaku, Yasushi Kami, Masakatsu Kawata, Akihiko Uchibori, Kazuhiko Terashima

    2014 13TH ANNUAL WORKSHOP ON NETWORK AND SYSTEMS SUPPORT FOR GAMES (NETGAMES)   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Social communication created on the Internet has realized a communication form mankind never experienced in which thousands or millions of people share each other images and sounds. In this report, we present the results of virtual tug-of-war experiments using multilateral telecontrol in which clients in eight sites throughout Japan share the force sense.

    DOI: 10.1109/NetGames.2014.7008966

    Web of Science

  • Educational Joint Project between TUT and NCTs Using Haptic Bilateral Tele-Control System 査読

    T. Miyoshi, T. Imamura, M. Okabe, S. Oyama, Y. Ohba, T. Ichimura, Y. Sawaguchi, Y. Kawai, A. Kaneshige, H. Kitagawa, M. Kawata, A. Uchibori, K. Terashima

    Proceedings of International Conference of Global Network for InnovativeTechnology   2013年

  • Gain scheduling control of an arm-driven inverted pendulum based on sum of squares: Comparison with a SDRE method 査読

    Hiroyuki Ichihara, Masakatsu Kawata

    IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline)   18 ( 1 )   9313 - 9317   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The dynamics of the arm-driven inverted pendulum (ADIP) has strong nonlinearity that depends on the arm angle, so that the performance of control laws from a linearized model is limited around an equilibrium point. In this paper, a multi-objective gain scheduling (GS) control is considered for a large reference angle of the arm. The design conditions are reduced to polynomially parameter-dependent linear matrix inequalities that can be solved by the sum of squares technique. The validity of the GS control is shown through some nonlinear simulations and experiments, in which performance comparisons are discussed with a linear quadratic control as well as a method of state-dependent Riccati equality (SDRE). Copyright © 2011 IFAC.

    DOI: 10.3182/20110828-6-IT-1002.00885

    Scopus

  • Educational joint project between NCT and TUT in Japan using tele-control system 査読

    Tran Quoc Trung, Takanori Miyoshi, Takashi Imamura, Makoto Honda, Masayuki Okabe, Shinya Oyama, Yuzuru Ohba, Tomoyasu Ichimura, Yoshihito Sawaguchi, Yasunori Kawai, Akihiro Kaneshige, Hideo Kitagawa, Masakatsu Kawata, Eiji Nishiyama, Kazuhiko Terashima

    IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline)   18 ( 1 )   5188 - 5194   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    This paper presents an educational research project based on a collaboration between the National Colleges of Technology (NCT) and the Toyohashi University of Technology (TUT) in Japan. First, we constructed a telecontrol system that can work on the Internet for teleoperation experiments. To transmit realistic-looking environmental information, we implemented a 3D scenography system. Here we describe our experimental apparatuses and the control experiments performed as educational experiences for NCT students. In addition, to enhance the effectiveness of the educational experience and improve the proposed telecontrol system, we designed a questionnaire for operators to fill out after they finished the experiments. In this paper, we discuss the contents of the proposed educational system and the improvement of learning motivation that we believe could result from this project. © 2011 IFAC.

    DOI: 10.3182/20110828-6-IT-1002.02759

    Scopus

  • Attitude Control of Acrobot by Gain Scheduling Control Based on Sum of Squares 査読

    Hiroyuki Ichihara, Masakatsu Kawata

    2010 AMERICAN CONTROL CONFERENCE   6636 - 6643   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    The acrobot is a two-link underactuated system and its dynamics has strong nonlinearity that gives rise to difficulty of controller design. Gain scheduling (GS) control is an alternative method for stabilizing such system in a wide range of operation with desired performance specifications. In this paper, problems of GS controller design for the attitude control of the acrobot are reduced to solving polynomially parameter-dependent linear matrix inequalities (PDLMIs). The polynomially PDLMIs are relaxed by matrix sum of squares (SOS) polynomials to find feasible solutions. Several reduction techniques for the GS controller design of the acrobot are developed to decrease the amount of computation for solving the SOS problems while direct formulations are too cost to solve. For two attitude modes of the acrobot, the effectiveness of GS control is shown by experiments as well as simulations.

    Web of Science

  • SOS に基づくアクロボットのゲインスケジューリング制御-姿勢制御実験による検証- 査読

    市原裕之, 川田昌克

    計測自動制御学会論文集   46 ( 7 )   373 - 382   2010年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Society of Instrument and Control Engineers  

    The dynamics of acrobots, two-link underactuated system, have strong nonlinearity, so that gain scheduling (GS) control is suitable for stabilizing the system in a wide range of operation. In this paper, GS controller design problems for the attitude control are reduced to solving polynomially parameter-dependent linear matrix inequalities (PDLMIs). The polynomially PDLMIs are relaxed by matrix sum of squares (SOS) polynomials to find feasible solutions. Several reduction techniques are adopted to reduce the amount of computation for solving the SOS problems while direct formulations are too computationally expensive to solve. For two attitude modes of the acrobot, the effectiveness of GS control is shown by experiments as well as nonlinear simulations.

    DOI: 10.9746/sicetr.46.373

    CiNii Books

    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00354404035?from=CiNii

  • 冗長なディスクリプタアプローチによるロバストH∞性能解析のための拡張型 LMI 条件の導出 査読

    川田昌克

    計測自動制御学会論文集   44 ( 2 )   147 - 155   2008年

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    出版者・発行元:The Society of Instrument and Control Engineers  

    Recently, it has been shown that the methods using PDLMI (Parameter-Dependent LMI) are effective for the robust H<SUB>∞</SUB> performance analysis of the linear polytopic-type uncertain systems. Especially, the extended LMI approaches can avoid the product of the Lyapunov matrix and the system matrix by enlarging the size of LMI, and a less conservative analysis can be achieved by using these approaches. On the other hand, the redundant descriptor approaches are known as methods of consequentially enlarging the size of LMI by expanding the rep-resentation of the system. In this paper, we derive extended LMI conditions for the robust H<SUB>∞</SUB> performance analysis from the standpoint of a redundant descriptor approach. Moreover, it is examined to decrease the number of concomitant variables of the extended LMI in order to shorten time to compute the solution.

    DOI: 10.9746/ve.sicetr1965.44.147

  • H∞状態フィードバック設計のための冗長なディスクリプタアプローチ-伸張型 LMI に基づく既存結果の拡張- 査読

    川田昌克, 蛯原義雄, 陳 幹

    計測自動制御学会論文集   42 ( 7 )   750 - 757   2006年

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    出版者・発行元:The Society of Instrument and Control Engineers  

    In this paper, we shall provide a new redundant descriptor approach to <i>H</i><sub>∞</sub> state-feedback controller synthesis based on the strategy of the recently developed dilated LMIs. It is known that both of the redundant descriptor and the dilated LMI approaches are effective for robust/gain-scheduled <i>H</i><sub>∞</sub> state-feedback controller synthesis when the state-space matrices of the plant are affected by uncertain/scheduling parameters. These approaches are closely related in the sense that they enlarge the size of LMIs and employ additional matrix variables to obtain more tractable LMI conditions. However, in the existing redundant descriptor approaches, some assumptions have been imposed on the the state-space matrices of the plant to avoid difficulties arising from the fictious direct feedthrough term from the disturbance inputs to the performance outputs of the resulting descriptor form. This is in sharp contrast with the dilated LMI approaches that do not require any specific assumptions on the state space matrices. To fill the gap between these two approaches, in the present paper, we revisit the redundant descriptor approaches and provide a new way to recast the state-space representations into descriptor forms by employing yet new additional variables. By employing those new additional variables, it turns out that those LMIs resulting from the descriptor approaches coincide with the known dilated LMI conditions. The role of those additional variables can be seen clearly if we view from the standpoint of the redundant descriptor approaches.

    DOI: 10.9746/sicetr1965.42.750

  • ディスクリプタ表現を利用した多目的ゲインスケジューリング -LMI非共通解からのアプローチ- 査読

    川田昌克

    計測自動制御学会論文集   38 ( 8 )   677 - 687   2002年

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    出版者・発行元:The Society of Instrument and Control Engineers  

    Common LMI solutions are used in most multiobjective control designs, however, common LMI solutions cause conservatism. In order to reduce this conservatism, this paper presents a new multiobjective gain scheduled control design method based on non-common LMI solutions for a descriptor form LPV system. In the proposed method, the selection of descriptor variables is devised, and the feedback gain is constant in appearance. As a result, parameter-dependent LMIs are able to be transferred to the finite number of LMIs without conservatism. The proposed design method is applied to an inverted pendulum, and its validity is shown through experiments as compared with the usual design method based on common LMI solutions.

    DOI: 10.9746/sicetr1965.38.677

  • ディスクリプタ表現を利用した倒立振子システムの非線形H∞制御 査読

    川田昌克, 井上和夫

    計測自動制御学会論文集   36 ( 8 )   650 - 659   2000年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:The Society of Instrument and Control Engineers  

    In this paper, a design method of the nonlinear <i>H</i><sub>∞</sub> state feedback is proposed for a nonlinear descriptor model of an inverted pendulum system. First, the nonlinear descriptor model of a polynominal type with structural uncertainties for the inverted pendulum system introduced. The descriptor variables of this model include not only state variables but also the time derivative of state variables. Next, a state-dependent matrix inequality condition, which is can be transferred to the finite number of linear matrix inequalities, for the nonlinear robust <i>H</i><sub>∞</sub> control problem and the eigenvalue location problem is given. The validity of the proposed nonlinear <i>H</i><sub>∞</sub> control is shown through experiments as compared with the other nonlinear <i>H</i><sub>∞</sub> control.

    DOI: 10.9746/sicetr1965.36.650

    CiNii Books

    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00069743702?from=CiNii

  • 倒立振子システムの非線形H∞状態フィードバック制御 査読

    川田昌克, 島津尚充, 井上和夫

    計測自動制御学会論文集   35 ( 2 )   294 - 296   1999年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:The Society of Instrument and Control Engineers  

    We have already proposed a novel numerical approach to compute the approximate solution of the Hamilton-Jacobi equation in the nonlinear <i>H</i><sub>∞</sub> control problems. In this paper, our proposal is applied to an inverted pendulum, and its validity is shown through experiments as compared with the linear <i>H</i><sub>∞</sub> control.

    DOI: 10.9746/sicetr1965.35.294

    CiNii Books

    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00059446873?from=CiNii

  • Hamilton-Jacobi方程式に基づく非線形H∞制御の近似実現 査読

    川田昌克, 島津尚充, 井上和夫

    システム制御情報学会論文誌   11 ( 7 )   401 - 410   1998年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 システム制御情報学会  

    In this paper, a novel numerical approach of the Hamilton-Jacobi Equation (HJE) in the nonlinear <I>H</I><SUB>∞</SUB> control problems is proposed. First of all, it is assumed that the solution of the HJE is an extended quadratic form, and a state-dependent Riccati Equation (sRE) is derived. Next, the solution of the sRE is approximated with a polynominal matrix by the least square method, and the approximated solution of the HJE is selected as the extended quadratic form approximately corresponding to this polynominal. Our proposal is applied to an inverted pendulum system, and its validity is shown through simulations as compared with the linear <I>H</I><SUB>∞</SUB> control and the nonlinear<I>H</I><SUB>∞</SUB> control based on the conventional methods.

    DOI: 10.5687/iscie.11.401

    CiNii Books

    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00384758092?from=CiNii

  • 厳密な線形化によるリニア誘導モータの非線形制御 査読

    川田昌克, 井上和夫

    システム制御情報学会論文誌   11 ( 12 )   703 - 705   1998年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 システム制御情報学会  

    DOI: 10.5687/iscie.11.703

    CiNii Books

    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00384754759?from=CiNii

  • 機械的な非線形性を考慮した誘導モータの非干渉制御 査読

    川田昌克, 森田規矩士, 亀井且有, 井上和夫

    電気学会論文誌C   116-C ( 11 )   1211 - 1218   1996年

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  • 厳密線形化手法およびH∞制御理論に基づく誘導電動機の制御 査読

    川田昌克, 森田規矩士, 大場和久, 亀井且有, 井上和夫

    システム制御情報学会論文誌   7 ( 6 )   195 - 206   1994年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 システム制御情報学会  

    An induction motor is basically a nonlinear system having three inputs three outputs and in this paper, first, we show that an induction motor can be exactly linearized and decoupled. However, there is the problem that this general exact linearization system is sensitive for parameter variation. So we cope with this problem by using information that is included in approximated linearization system around an equilibrium point. Second, we design an <I>H</I><SUP>∞</SUP> controller in consideration of parameter variations for exact linearization system. We verify the validity of our proposed design method with respect to both nonlinearity and parameter variation by simulations.

    DOI: 10.5687/iscie.7.195

    CiNii Books

    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00384766103?from=CiNii

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書籍等出版物

  • MATLAB/Simulink によるわかりやすい制御工学(第 2 版)

    川田昌克,西岡勝博

    森北出版  2022年11月  ( ISBN:9784627917224

  • MATLAB/Simulink による制御工学入門

    川田 昌克( 担当: 単著)

    森北出版  2020年2月  ( ISBN:9784627787018

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    総ページ数:272  

  • 倒立振子で学ぶ制御工学

    川田昌克, 東 俊一, 市原裕之, 浦久保孝光, 大塚敏之, 甲斐健也, 國松禎明, 澤田賢治, 永原正章, 南 裕樹

    森北出版  2017年2月  ( ISBN:9784627792210

  • MATLAB/Simulink と実機で学ぶ制御工学 -PID 制御から現代制御まで-(韓国語翻訳版)

    川田昌克, ウジンチェ, Woo-Jin Cho

    教保文庫 (Kyobo Book Centre POD service)  2015年11月 

  • MATLAB/Simulink と実機で学ぶ制御工学 -PID 制御から現代制御まで-

    川田昌克( 担当: 単著)

    TechShare  2013年11月  ( ISBN:9784906864041

  • MATLAB/Simulink による現代制御入門

    川田昌克( 担当: 単著)

    森北出版  2011年6月  ( ISBN:9784627920415

  • Scilab で学ぶわかりやすい数値計算法

    川田昌克

    森北出版  2008年12月  ( ISBN:9784627096110

  • MATLAB/Simulink によるわかりやすい制御工学

    川田昌克, 西岡勝博

    森北出版  2001年3月  ( ISBN:9784627917217

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MISC

  • Arduino/LEGO 教材を利用した PID 制御の教育事例 ー 経験則,モデルマッチングからデータ駆動制御,外乱補償まで

    川田昌克

    計測と制御   63 ( 3 )   185 - 189   2024年3月

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  • LEGO 部品と Arduino を利用した「倒立振子」の開発レシピ ー やっぱりモノを動かしてみたいでしょ!

    川田昌克

    システム/制御/情報   68 ( 3 )   84 - 89   2024年3月

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  • LEGO MINDSTORMS を利用した回転型倒立振子の開発

    川田昌克

    計測と制御   54 ( 5 )   192 - 195   2015年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:The Society of Instrument and Control Engineers  

    DOI: 10.11499/sicejl.54.192

    CiNii Books

    その他リンク: https://jlc.jst.go.jp/DN/JLC/20008768603?from=CiNii

  • 制御への道しるべ ― 倒立振子の概要と制御系設計の流れ

    川田昌克

    システム/制御/情報   56 ( 4 )   160 - 165   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: 10.11509/isciesci.56.4_160

  • 物理法則に基づくモデリング

    川田昌克

    システム/制御/情報   56 ( 4 )   166 - 169   2012年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: 10.11509/isciesci.56.4_166

  • 制御系解析・設計における数値計算/数式ソフトウェアの活用

    川田昌克

    システム/制御/情報   55 ( 5 )   159 - 164   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: 10.11509/isciesci.55.5_159

  • LMI に基づく制御系解析・設計

    川田昌克, 蛯原義雄

    システム/制御/情報   55 ( 5 )   165 - 173   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: 10.11509/isciesci.55.5_165

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