適応構造システムによる宇宙用展開アンテナの高精度化
| Project/Area Number |
12J10078
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Aerospace engineering
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 泰貴 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2012 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 構造制御同時最適設計 / 適応構造システム / アクチュエータ / スマート構造 |
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| Research Abstract |
昨年度はアンテナ1/6要素モデルに対し, 単一の誤差モードを扱った最適設計ならびに実験検証を行った. 一方, 実際には, 複数の誤差モードに対応できる必要があるとともに, 光学上の要求から特定の誤差モードを除去できるアンテナシステムを設計することが求められる, そこで今年度は, アンテナ全体モデルに対して特定かつ複数の誤差モードを除去可能な最適設計方法の検討ならびに実験検証を行った.
最適設計方法の検討では, 特定かっ複数の誤差モードを除去可能な最適設計方法の定式化を行った. 複数の誤差モードを除去可能にするため, 除去すべき各誤差モードの寄与分が明確となる残留誤差ベクトルを導入した. また, 構造制御同時最適化の計算効率を向上させるため, アクチュエータ配置に対する制約条件を提案した. 以上の結果, 提案したアクチュエータ配置の制約条件を用いることによって, 最適化の計算効率を向上できることが示されたとともに, 最適設計に対するアクチュエータ配置の影響が大きいことが明らかとなった.
実験検証では, 直径300mmのアンテナ鏡面を6本のアクチュエータで制御するアンテナシステムを想定し, 上記の最適設計方法を用いた設計ならびに形状制御実験を行った. 最適設計では, 誤差モードとしてZernike多項式のランダムな組み合わせ5パターンを仮定し, 鏡面誤差を目的関数とした設計を行った. また, 設計で得られたアンテナシステムを製造し, 実験を行った結果, 設計時に解析した形状と実験で得られた形状がほぼ一致したため, 最適設計したアンテナシステムの実現性を検証することができた.
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
