柔軟宇宙構造物の形状および振動の計測とアクティブ制御

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650054
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 大久保 博志 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (40094502)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小松 信雄 大阪府立大学, 工学部, 助手 (80215392) ; 津村 俊弘 大阪府立大学, 工学部, 教授 (90081265)
• Keywords: 柔軟宇宙構造物 / 形状制御 / 振動制御 / 構造のアクティブ制御 / レーザ計測 / 防振技術 / フレキシブルアンテナ

Research Abstract

1〓レーザを用いた柔軟宇宙構造物の形状計測と推定に関する研究
回転する面レーザスキャナと構造物上に配置したコーナキューブ(再帰反射プリズム)を用いて複数ターゲットの変位を精密測定する遠隔計測法を開発した。本手法は,異なる傾斜角を持つ2つのレーザスリット光を同一軸回りに回転することにより,ターゲットの方向ベクトルの計測に2軸走査を必要としない点に特徴がある。また,計測データを用いて,構造物の変形および未知外力の分布を推定する最適推定法についての研究を行った。本方式に基づくレーザスキャナを試作して簡単な構造に対する計測・推定実験を行い,精度についての検討を行った。その結果,本計測システムによる構造物形状推定法の基本的な有効性が示された。
2.柔軟宇宙構造物の形状制御に関する研究
太陽輻射圧などの外乱入力により変形する柔軟宇宙構造物の形状を,複数の変位計測データから推定し,構造上に配置したアクチュエータを用いて形状を所定の状態に最適に復元する方法についての研究を行った。推定および制御のアルゴリズムは分布定数系モデルに基づいている。また、柔軟はりのテンドン実験装置を対象にした数値シミュレーションを行い,最適なアクチュエータの配置についての検討を行った。
これらの研究成果の一部は日本機会学会論文集,日本航空宇宙学会関西中部支部合同秋季大会,「宇宙構造物シンポジウム」(宇宙科学研究所)などで発表している。

Research Products

• [Publications] 大久保博志 他3名: "レーザスキャナを用いた柔軟構造物の形状計測と推定" 日本機械学会論文集. C59. 2676-2681 (1993)
• [Publications] H.Okubo et al.: "Shape Determination of Fleyible Structures by Using a Remote Optical Sensing System" Robotics,Mechatronics and Manufacturing Systems. 949-954 (1993)
• [Publications] T.Tsumura et al.: "Vehicle Guidance System Using On-board Laser Beam Fmitters and Corner Cubes along the Course" Robotics,Mechatronics and Manufacturing Systems. 125-130 (1993)
• [Publications] H.Okubo et al.: "An Eppe〓imental Study of Tendon Control System for Active Vibration Control of Flexible Structures" Proc.of lst Int. Conf.on Motionand Vibration Control. 1. 98-103 (1992)
• [Publications] H.Okubo and G.Schmidt: "Applied Control(Chapt.33)" S.Tzafestas(ed.)Marcel Dekker,New York, 1051 (1993)