2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Practical Applicability of Underactuated Attitude Control of Satellites
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26820372
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
吉村 康広 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (00725624)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 劣駆動制御 / 姿勢制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では劣駆動制御を実システムに積極的に適用するために，１）入力方向制約下における劣駆動制御手法の導出，２）アクチュエータのフォールトトレラント配置解析を目的とした．劣駆動制御は，制御する状態変数の数より少ない入力数で制御を可能とする．そのため，宇宙機のアクチュエータがいくつか故障した際にも，残されたアクチュエータで姿勢制御や位置制御を行うことができる．特に宇宙機は一旦打ち上げると軌道上で修理することが現状難しいため，劣駆動制御を積極的に活用できれば衛星の信頼性の向上に貢献する．本研究では先に述べた２つの点に着目し，研究を実施した．
1)入力方向制約下における劣駆動制御手法の導出では，磁気トルカを用いた制御手法を検討した．磁気トルカは地球の地磁気との干渉により制御トルクを発生するため，本質的に劣駆動である．特に小型衛星への搭載と適用を考慮し，磁気情報のみを用いたフィードバック制御によりスピン制御を行い，軌道面垂直にスピン軸指向制御が可能であることを示した．
２）アクチュエータのフォールトトレラント配置解析では，角運動量保存型のアクチュエータであるコントロールモーメントジャイロと非保存であるスラスタのそれぞれに対して，最適な配置を求めた．特に劣駆動制御の可制御性に着目することで，いくつかのアクチュエータが故障した際にもその可制御性が最大化されるような最適フォールトトレラントアクチュエータ配置を明らかにした．導出した手法では，任意かつ直感的な重み付けによる最適化を可能にし，ゼロモーメンタム条件など実衛星に必要とされる条件をも簡単に付加できる手法となっている．
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Research Products
(1 results)
