スピルオーバを考慮した宇宙構造物の振動最適制御

Research Project

Project/Area Number	62550184
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	機械力学・制御工学
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	吉田和夫慶應義塾大学, 理工学部機械工学科, 助教授 (80101997)
Project Period (FY)	1987
Project Status	Completed (Fiscal Year 1987)
Budget Amount *help	¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000) Fiscal Year 1987: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords	宇宙構造物 / 振動制御 / 最適制御 / 柔軟構造物 / 弾性構造物 / スピルオーバ / 位置決め制御
Research Abstract	宇宙構造物の振動制御問題は, 宇宙構造物が大規模化するとともに重要な課題となっているが, 最適制御を行う場合観測器と制御器におけるスピルオーバ, すなわち一種のモデル化誤差による不安定化が問題となっている. この種の問題に対処するために, ローパスや櫛形などのフィルタを用いる方法, 速度フィードバック制御のみを行う方法などが提案されているが, 本研究では, 付加的要素を一切必要とせず, また単なる速度フィードバック制御より性能がよく, スピルオーバを制御構造制約として考慮した最適化手法を提案した. これについては, 1リンク機構の場合について制御器のスピルオーバを考慮した制御手法の有効性をすでに実証したので, 観測器のスピルオーバをも考慮した新しい最適化手法を提案した. この手法の有効性に関しては計算機シミュレーションと制御実験によって確認した. そして, 多リンク機構やテンドン機構を用いるような場合について, 本年度は主に本手法の有効性を検討した. その結果, 多リンク機構やテンドン機構についても本手法は十分有効であることを理論的に確認するとともに実験的に実証することができた. 特にテンドン機構の場合については, 振動制御のみならず位置決め制御を行う新しい機構を考案し, この制御機構の最適制御に本手法を応用して制御系を構成し実験を行ったところ, このような機構に対してもスピルオーバを考慮する本手法が十分有効であることが明らかとなった. 3リンク機構についての実験では回転軸の支持に多少問題を残しており, 現在のところ十分な実験結果を有していないが, 本手法の有効性の確認については十分な見通しを得ることができた.