2018 Fiscal Year Annual Research Report
Spacecraft Attitude Control Using Variable-speed Control Moment Gyros
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16K06886
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山田 克彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30402481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
莊司 泰弘 大阪大学, 工学研究科, 助教 (70582774)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 宇宙機 / 姿勢制御 / 可変速CMG |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，宇宙機の姿勢制御アクチュエータが複数台の可変速1軸ジンバルCMG(Control Moment Gyro)である場合に，宇宙機を高速かつ確実に姿勢変更させるための姿勢制御系を確立することである．可変速1軸ジンバルCMGを用いることで，アクチュエータの台数を減らせる可能性があり，また特異点の通過が容易になると考えられる．
H28年度はこの可変速1軸ジンバルCMGのハードウェア設計を行い，4台のCMGを試作した．また，CMGを駆動するための制御回路の製作を行い，PC，電源，CMGを空気浮上テーブルに搭載して，CMGによる宇宙機の3軸姿勢制御実験が行える実験装置を製作した．また，これと並行して可変速1軸ジンバルCMGを2台用いる姿勢制御計画を立案し，その確認実験を行った．
H29年度は可変速1軸ジンバルCMGを2台用いる姿勢制御において，フィードフォワードとフィードバックを組み合わせる2自由度制御系を設計し，その確認実験を行って成果を国際学会で発表した．この内容は英文投稿して電子ジャーナルに掲載されている．また，可変速1軸ジンバルCMGを3台用いる宇宙機の姿勢制御の基本アルゴリズムを構築し，シミュレーションで効果を確認して結果を国内学会で発表した．この確認実験を行うために，姿勢制御実験装置の重心ずれや取付誤差について精密な計測を実施した．さらに，CMGのジンバル駆動部に用いているスリップリングの信頼性が問題となっているのでその改修を行った．
H30年度は可変速1軸ジンバルCMGを4台用いる宇宙機の姿勢制御の基本アルゴリズムを構築し，その成果を国内学会で発表した．さらに，このアルゴリズムをシミュレーション及び姿勢制御実験装置で確認した．本研究のまとめの成果については国際的な論文誌に投稿するよう準備を行っている．
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