忻 欣   Xin XIN

講座・コース 知的インタフェース Xin XIN
役職 教授
生年月 1965年08月生
自室番号 2510
Email xxin**cse.oka-pu.ac.jp
※利用の際は,** を @に置き換えてください.
学歴 中国科学技術大学制御システム工学科(1987年7月)
東南大学大学院自動制御理論及び応用専攻 (博)(1993年6月)
学位 工学博士(東南大学1993年12月)
博士(工学) (東京工業大学2000年3月)
着任年月 2000年04月
職歴 東南大学特別研究員(1993年7月~1995年4月)
東南大学助教授(1995年5月~1996年3月)
NEDO最先端分野技術研究員(1996年4月~1997年3月)
東京工業大学工学部助手(1997年4月~2000年3月)
岡山県立大学情報工学部助教授(2000年4月~2007年3月)
岡山県立大学情報工学部准教授(2007年4月~2008年9月)
岡山県立大学情報工学部教授(2008年10月~現在)
岡山県立大学情報工学部情報システム工学科長(2017年4月~現在)
東南大学訪問教授 (2004年~), 上海交通大学客員教授 (2009年~),四川大学客員教授 (2009年~)
専門分野 制御工学,ロボット工学,システム工学
所属学協会 IEEE(Senior Member), 計測自動制御学会,日本ロボット学会,システム情報学会,日本機械学会,
現在の研究テーマ 複雑システムの制御・解析,劣駆動ロボットの非線形制御,知能制御系の設計・解析
主要担当科目
 学部 制御工学Ⅰ, 制御工学Ⅱ
 大学院 アドバンスト制御工学, 情報制御工学
相談・共同研究可能
なテーマ
ロボット制御,知能制御系の設計・解析,複雑システムの解析・制御
研究概要 ロバスト,非線形制御,未来型ロボットの開発,複雑システムに関する研究に携わってきた.その主な研究成果を著書1冊,著書の1章5冊,学術雑誌論文84編(その内SCI論文45編),査読付きの国際会議論文97編にまとめている.それらを2つに分けて紹介する.

【1】実世界に適用できるH∞制御理論の体系化
 ロバスト制御理論の中核としてH∞制御理論のいくつかの未解決問題に対して,特異・非標準H∞制御,サーボH∞制御の立場から完全な解法を与えた.また,低次元のH∞制御器の解析・設計法を開発し,ロボットに代表されるメカトロニクス系のサーボ制御への応用を行ってきた.
1. X. XIN, Reduced-order controllers for the H∞ control problem with unstable invariant zeros, Automatica, Vol. 40, No. 2, pp. 319-326, 2004.
2. X. XIN et al., Reduced-order proper H∞ controllers for descriptor systems: Existence conditions and LMI-based design algorithms, IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 53, No. 5, pp. 1253-1285, 2008.
3. X. Xin, Y. Liu,Reduced-order stable controllers for two-link underactuated planar robots, Automatica,vol. 49, no.7, pp.2176-2183, 2013.

【2】劣駆動機械系の非線形制御系の新たな解析・設計法
軽量化を極限まで求める宇宙ロボット等への応用を目指し,劣駆動ロボットの開発・制御に関する研究を行っている.2リンクアクロバットロボットを対象とし,その逆上がり倒立,宙返り着地を実現する制御則の開発に成功するとともに,製作した劣駆動ロボット実機による逆上がり倒立制御に成功している.また, 多リンク劣駆動ロボットを対象とし,その振り上げ制御系などの設計・解析に国内外で初めて成功している.
1. X. Xin et al., Swing-up control for a 3-DOF gymnastic robot with passive first joint: Design and analysis, IEEE Transactions on Robotics, Vol. 23, No. 6, pp. 1277-1285, 2007.
2. X. Xin et al., Swing-up control based on virtual composite links for n-link underactuated robot with passive first joint, Automatica, Vol. 45, No. 9, pp. 1986-1994, 2009.
3. X. Xin et al., Energy-based swing-up control for a remotely driven acrobot: Theoretical and experimental results, IEEE Transactions on Control Technology, Vol. 20, No. 4, pp. 1048-1056, 2012.
4.X. Xin and Y. Liu, Control design and analysis for underactuated robotic systems, Springer, 2014. (Monograph with 319 pages)
5. Y. Liu, X. Xin, Set-point control for folded configuration of 3-link underactuated gymnastic planar robot: New results beyond the swing-up control, Multibody System Dynamics, vol. 34, no. 4, pp. 349-372, 2015.
6. Y. Liu, X. Xin, Controllability and observability of an n-link planar robot with a single actuator having different actuator-sensor configurations, IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 61, no. 4, pp. 1129-1134, 2016. 
7. Y. Liu, X. Xin, Global motion analysis of energy-based control for 3-link planar robot with a single actuator at the first joint, Nonlinear Dynamics, vol. 88, no. 3, pp. 1749-1768, 2017.
8. X. Xin, Necessary and sufficient conditions for linear strong structural control-ability and observability of n-link underactuated planar robot with multiple active intermediate links, IET Control Theory & Applications, vol. 11, no. 12, pp. 1873-1883, 2017.


外部資金の取得(主なもの)
1. マツダ財団 (2000~2001)
2. 中国電力技術研究財団(試験研究,代表,2001~2002)
3. 科学研究費(若手研究(B),代表,2002~2004)
4. 中国電力技術研究財団(試験研究,代表,2006)
5. 科学研究費(基盤研究(C),代表,2007~2009)
6. 科学研究費(基盤研究(C),代表,2010~2013)
7. 科学研究費(基盤研究(C),代表,2014~2017)
8. 科学研究費(基盤研究(C),代表,2017~2019)

日本学術振興会の事業での国際交流
外国人招聘研究者長期事業の受入研究者として,2002年度オーストラリアの研究者を1人,2006年度中国の研究者を1人招聘した.また,2006年度,外国人特別研究員の受入研究者としての申請が採用された.
社会における活動 1. SICE中国支部研究会代表 (2008~)
2. 複数の国際学術会議の国際プログラム委員会委員
3. 電気学会C部門制御技術委員会一号委員 (2010~)
4. 計測自動制御学会 非線形現象の特徴化に基づく制御理論調査研究会委員(2016~)
5. IEEE Control Systems Letters, Associate Editor (2016.12~)
6. 計測自動制御学会論文集委員会和文論文集編集委員 (2017.3~)
7. 日本ロボット学会論文査読小委員会委員 (2017.4~)

受賞 2004年度計測自動制御学会制御部門大会賞(2004.5)
研究業績 2013年からの業績:

著書
Xin Xin and Yannian Liu, Control design and analysis for underactuated robotic systems, Springer, 2014. (Monograph with 319 pages)

主要な学術論文
1. Xin Xin, Seiji Tanaka, Jinhua She, Taiga Yamasaki, New analytical results of energy-based swing-up control for the Pendubot, International Journal of Non-Linear Mechanics, vol. 52, pp.110-118, 2013.
2. Xin Xin, On simultaneous control of the energy and actuated variables of underactuated mechanical systems—Example of the Acrobot with counterweight, Advanced Robotics, vol. 27, no. 12, pp. 959-969, 2013.(Full Paper)
3. Xin Xin, Yannian Liu,Reduced-order stable controllers for two-link underactuated planar robots, Automatica,vol. 49, no.7, pp.2176-2183, 2013.
4. Xin Xin, Yannian Liu, A set-point control for a two-link underactuated robot with a flexible elbow joint, Transactions of the ASME-Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 135, no. 5, 051016, 2013.(10 pages, Research Paper)
5. Xin Xin, Yannian Liu, Trajectory tracking control of variable length pendulum by partial energy shaping, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, vol. 19, no. 5, pp.1544-1556, 2014.
6. Y. Liu, X. Xin, Set-point control for folded configuration of 3-link underactuated gymnastic planar robot: New results beyond the swing-up control, Multibody System Dynamics, vol. 34, no. 4, pp. 349-372, 2015.
7. Y. Liu, X. Xin, Controllability and observability of an n-link planar robot with a single actuator having different actuator-sensor configurations, IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 61, no. 4, pp. 1129-1134, 2016. 
8. T. Yamasaki, K. Idehara, X. Xin, Estimation of muscle activity using higher-order derivatives, static optimization, and forward-inverse dynamics, Journal of Biomechanics, vol. 49, no. 10, pp. 2015-2022, 2016.
9. K. Miyamoto, J. She, J. Imani, X. Xin, D. Sato, Equivalent-input-disturbance approach to active structural control for seismically excited buildings, Engineering Structures, vol. 125, pp. 392-399, 2016.
10. Y. Liu, X. Xin, Global motion analysis of energy-based control for 3-link planar robot with a single actuator at the first joint, Nonlinear Dynamics, vol. 88, no. 3, pp. 1749-1768, 2017.
11. X. Xin, Necessary and sufficient conditions for linear strong structural control-ability and observability of n-link underactuated planar robot with multiple active intermediate links, IET Control Theory & Applications, vol. 11, no. 12, pp. 1873-1883, 2017.


主要な国際会議論文
1. X. Xin, Y. Liu, Reduced-order stable stabilizing controllers for remotely driven acrobot: Existence and design method. Proceedings of the 2013 10th IEEE International Conference on Control and Automation, pp.1627–1632, Hangzhou, China, 2013.
2. X. Xin, Y. Liu, J. Wu, Global stabilization control for a two-link underactuated robot with a flexible elbow joint. Proceedings of the 32nd Chinese Control Conference, pp. 1520-1525, Xi’an, China, 2013.
3. X. Xin, Y. Liu, C. Sun, Design and analysis of energy-based controller for 3-link robots with a single actuator, Proceedings of the 19th IFAC World Congress, pp. 8241-8246, Cape Town, South Africa,2014.
4. X. Xin, Y. Liu, Analysis of synchronization phenomena of two metronomes on a cart using describing function approach, Proceedings of 2015 American Control Conference, pp. 1345–1350, Chicago, USA, 2015.
5. Y. Liu, X. Xin, On controllability and observability of an n-link planar robot with a single actuator having different driving configurations, Proceedings of the 54th IEEE Conference on Decision and Control, pp. 1477-1482, Osaka, Japan, 2015.
6. X. Xin, T. Kikkawa, Y. Liu, Analytical solutions of equilibrium points of the standard Kuramoto model: 3 and 4 oscillators, Proceedings of 2016 American Control Conference, pp. 2447-2452, Boston, USA, 2016.
7. X. Xin, Y. Muraoka, S. Hara, Analysis of synchronization of n metronomes on a cart via describing function method: New results beyond two metronomes, Proceedings of 2016 American Control Conference, pp. 6604-6609, Boston, USA, 2016.
8. X. Xin, New results for controllability and observability of an n-link underactuated planar robot with different actuator-sensor configurations, Proceedings of the 35th Chinese Control Conference, pp. 6386-6371, Chengdu, China, 2016.
9. X. Xin, Controllability and observability of an n-link underactuated planar robot with different actuator-sensor configurations: Active intermediate joint or joints, Proceedings of the 55th IEEE Conference on Decision and Control, pp. 821-826, Las Vegas, USA, 2016.
10. X. Xin, Controllability and observability of n-link underactuated planar robot with multiple active intermediate links, Proceedings of the 55th IEEE Conference on Decision and Control, pp. 6697-6702, Las Vegas, USA, 2016
11. X. Xin, Y. Muraoka, S. Hara, S. Izumi, T. Yamasaki, New characterization and classification of synchronization of multiple metronomes on a cart via describing function method, Proceedings of the 20th IFAC World Congress, pp. 9860-9865,Toulouse, Francis, 2017.
12. X. Xin, Y. Muraoka, S. Izumi, T. Yamasaki, Analysis of synchronization of n metronomes on a hanging plate via describing function method without assumption on amplitudes of metronomes, Proceedings of the 36th Chinese Control Conference, pp. 1129-1134, Dalian, China, 2017. 
13. X. Xin, M.Ono, S. Izumi, T. Yamasaki, New results of angular momentum based stabilizing control of underactuated multi-link planar robots with last active joint Proceedings of the 56th IEEE Conference on Decision and Control, Melbourne, Australia, 2017.


最終更新日 2017.09.28