2016 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of fault tolerance of CMG by smooth control law switching based on autonomous judgment
| Project/Area Number |
25289309
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
|---|
Principal Investigator |
小島 広久 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (50322350)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | コントロールモーメントジャイロ / W-Zパラメータ / Backstepping法 / 視線変更制御 / 微小重力実験 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
微小重力実験による検証を行うためのCMG実験装置を作成した。微小重力実験スペースおよび微小重力状態が保持される時間長さを考慮し、できるだけ小型軽量かつCMG角運動量が大きくなるCMG実験装置とした。具体的には直径50cm高さ30cmのアクリル円柱で覆われた装置とし、CMGを立方体の側面に配置することで小型化を図るとともに、CMGホイールを真鍮とすることで慣性モーメントを大きくし、短時間での姿勢変更を可能とする装置を作成することができた。
２回の微小重力実験フライトを計画し準備を進め、１回目は搭乗者の微小重力環境の適応と実験装置の動作確認、実験手順の完熟の意味も含め実験を行った。その結果、放物フライトにより微小重力環境は20秒実現されるが、放物フライト中に上下・前後・左右の飛行速度がやや理想状態から離れるため、浮遊させる実験装置が上下・左右・前後に平行移動してキャビン内の壁に衝突し、微小重力実験は3～4秒程度の時間長さでしかできないことが判明し、当初計画・考案した故障同定方法は実現が難しいことが分かった。そこで、２回目のフライト実験は、W-Zパラメータによる姿勢表現を用いたBackstepping法に基づく2CMGによる視線方向制御実験を実施することに計画を変更し、全部で5パターンの30度視線変更制御実験を実施した。その結果、視線方向制御を計画通りの整定時間で達成できることが確認でき、対面の2CMGが故障した場合における視線変更制御が残りの対面2CMGで達成できることが実験的に確認できた。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(2 results)
