2007 Fiscal Year Annual Research Report
微小光学系を内蔵するマイクロ移動機構のレーザーによる遠隔駆動・制御
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18560225
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
梶原 逸朗 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60224416)
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| Keywords | 制御 / レーザー / マイクロ移動機構 / エネルギー伝送 / 最適設計 / 徴小光学系 / 太陽電池 / スマート構造 |
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| Research Abstract |
1.本システムの要素技術であるスマート構造の広帯域制御手法を構築した.周波数帯域を複数に分割することにより,振動特性を表現する各帯域のモデルを低次元かつ高精度で同定した.そして,各帯域用の低次元制御器を並列に結合することにより広帯域用の制御器を構成した.ここで,各帯域用の制御器を並列に結合する際に,各制御器間の干渉による不安定現象を起こさぬよう,ロバスト安定性を保証する制御器を協調的に設計した.基本構造を対象にした実験により,本手法の有効性を検証した.
2.エネルギー伝送およびレーザー制御を効率的に行う微小光学系を構成し,レーザーと太陽パネルによるエネルギー伝送効率および遠隔制御による制御対象の応答性を解析および実験により評価した.レーザーによる遠隔制御は,制御用の緑色レーザー光を周波数変調によりデジタル信号として制御対象に照射することにより行われ,所望の速応性および安定性を達成するための制御則について検討した.次に,エネルギー伝送とレーザー制御を統合したシステムの基本構成を決定し,システムを開発した.エネルギー伝送用の高出力レーザー,レーザー追尾用のHe-Neレーザーおよびレーザー制御用の緑色レーザーを同軸のビームとして制御対象に照射し,移動体上で分離することによりそれぞれの機能を実現させた.ここで,レーザー追尾は,コーナーキューブリフレクターで反射したビームをPSDセンサーで検出し,入射光と反射光の経路誤差が小さくなるようにガルバノミラーを制御することにより達成した.小型移動体を用いてエネルギー伝送とレーザー制御の特性を実験により評価し本システムの有効性を検証した.
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