| Project/Area Number |
24K07538
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21040:Control and system engineering-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
軸屋 一郎 金沢大学, フロンティア工学系, 准教授 (90345918)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 制御工学 / 能動光学 / 天体望遠鏡 / 補償光学 / 天文学 / 中間赤外線 / モーションコントロール |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では東京大学アタカマ天文台（TAO）6.5m望遠鏡のための中間赤外線観測装置MIMIZUKUのために可動鏡制御系の開発を行う。中間赤外線観測装置MIMIZUKUの内部は零下240度に冷却されており、望遠鏡は世界最高地点となる標高5640mに建築中である。極低温と最高地点という二つの極限環境下で動くシステムを作るために、東京大学天文センターと連携して可動鏡を動かすための検討を行いたい。
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| Outline of Annual Research Achievements |
TAOは南米チリのアタカマ砂漠のチャナントール山の山頂に建設中の光学望遠鏡である．完成後には世界最高地点の光学望遠鏡となることが想定されており，抜群の大気条件を活かして，近赤外線と中間赤外線の天体観測を行うことが想定されている．特に，中間赤外線はさまざまな熱源の影響を受けることから観測が難しく，観測装置内部を極低温化に冷却するとともに，光路に可動鏡を挿入して可動鏡を拘束かつ精密に周期駆動して光路を周期的に変更してそれぞれの光路のもとでの撮像結果を画像処理することにより大気擾乱の影響を除去するというチョッピングの技術が重要となっている．従来の中間赤外線天体観測では，天体望遠鏡の副鏡を駆動するという副鏡チョッピングの技術が実現されていた．しかし，TAOには副鏡チョッピングの機構が実装されておらず，観測装置内部に可動鏡を設置してチョッピングを行うという冷却チョッピングの技術を実現する必要がある．この冷却チョッピングの技術は世界的にも稀であり，過去にはminiTAOにおいて圧電素子を用いた副鏡チョッピングの実現例が一例あるのみである．miniTAOと比べてTAOは望遠鏡主鏡の口径が大きいことから電磁アクチュエータを用いた副鏡チョッピングによりストロークを確保する必要がある．電磁アクチュエータを用いた副鏡チョッピングは，TAOとELTにおいて実現が検討されているのみであり，世界での実現例はまだ存在しない．本研究では，電磁アクチュエータを用いた副鏡チョッピングを世界で初めて実現することを目指し，制御則の開発を進めている．本年度は，申請者らによる先行研究の整理を行い，今後進めるべき道筋として，フィードバック制御をPD制御からスライディングモード制御に切替えることとともに，フィードフォワード制御の繰返し制御を深化させる方向性の見極めを行なった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請者らによる先行研究の整理を行い，今後進めるべき道筋として，フィードバック制御をPD制御からスライディングモード制御に切替えることとともに，フィードフォワード制御の繰返し制御を深化させる方向性の見極めを行うことができたから．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究を踏まえて，フィードバック制御をPD制御からスライディングモード制御に切替えるて制御性能の比較を行いたい．また，フィードフォワード制御の繰返し制御を深化させて．実機実装に耐えうるものか見極めを行いたい．
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