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大型宇宙構造物に対する分散制御理論

研究課題

研究課題/領域番号 05650399
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関神戸大学

研究代表者

池田 雅夫  神戸大学, 工学部, 教授 (00031146)

研究分担者 三浦 淳義  神戸大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (60252805)
松野 文俊  神戸大学, 工学部, 助教授 (00190489)
多田 幸生  神戸大学, 工学部, 助教授 (70135812)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1994年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1993年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード大型宇宙構造物 / 分散制御
研究概要

宇宙構造物の振動抑制と姿勢制御を,制御対象のモデル誤差の存在のもとで,サブシステムごとの分散制御によって有効に行なう方法に関連して,以下の成果が得られた.
1.センサーとアクチュエータが同位置・同方向に配置された宇宙構造物を対象としたロバスト安定化のためには対称なコントローラが優れていることを明らかにした.そして,ばねとダンパーで結合された大型宇宙構造物に対してサブシステムごとに対称なコントローラを分散適用することの有効性を示した.
2.大規模システムのサブシステムごとの分散出力フィードバックによるH_∞制御法を提案した.そして,2次安定性の概念に基づくロバスト安定化法を開発した.
3.構造物の設計にH_∞制御による外乱抑制を反映させる統合設計について,状態フィードバック制御による方法と出力フィードバック制御による方法を開発した.そして,設計目的によって,それらの性能が同一である場合と異なる場合があることを明らかにした.
4.柔軟な太陽電池パドルをもつ人工衛星のモデリングと振動抑制制御法を提案し,モデルの不確かさや設計段階における低次元モデルの使用に対処する方法を開発した.
5.宇宙構造の動作状態の変化に対応する安定化制御法として,複数の基準モデルに対する安定化制御器を補間することを提案し,その有効性と限界を明らかにした.
6.非線形システムの平衡状態の変化まで考慮に入れたロバスト安定性であるパラメトリック安定性をル-リエ系と呼ばれる非線形フィードバックシステムについて考察し,解析法と安定条件を与えた.

報告書

(3件)
  • 1995 研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (56件)

  • [文献書誌] 松野文俊: "2自由度フレキシブル・マニピュレータの動的な位置と力のハイブリッド制御" 計測自動制御学会論文集. 29. 677-684 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田光代: "多変数ル-リエ系に対するポポフ型安定条件の拡張" システム制御情報学会論文誌. 6. 416-424 (1993)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松野文俊: "太陽電池パドルを想定したフレキシブル・プレートの振動抑制制御" システム制御情報学会論文誌. 6. 425-432 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 池田雅夫: "入出力数が異なるシステムに対する最適追従制御" システム制御情報学会論文誌. 6. 462-470 (1993)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松野文俊: "柔らかさを考慮したマニピュレータの力制御" 計測自動制御学会論文集. 30. 48-53 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松村鋭一: "動作状態が変化する多入出力システムの安定化" システム制御情報学会論文誌. 7. 42-50 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 多田幸生: "制御を考慮する構造物の最適設計(初期状態が不確定な外力による場合)" 日本機械学会論文集(C編). 60. 506-512 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田光代: "ル-リエ系のパラメトリック絶対安定性" システム制御情報学会論文誌. 7. 142-149 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Matsuno: "Modeling and Quasi-Static Hybrid Position/Force Control of Constrained Planar Two-Link Flexible Manipulators" IEEE Trans. Robolics and Automation. 10. 287-297 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Matsuno: "Feedback Control of Decoupled Bending and Torsional Vibrations of Flexible Beams" J. Robotic Systems. 11. 341-353 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田光代: "非線形制御系のパラメトリック絶対安定性." システム制御情報学会論文誌. 7. 255-264 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松野文俊: "双腕型宇宙ロボットの最適軌道計画" 日本ロボット学会誌. 12. 1038-1042 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松野文俊: "太陽電池パドルのモデリングとロバスト制御" 計測自動制御学会論文集. 30. 926-935 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 池田雅夫: "センサー/アクチュエータ・コロケーションのもとでの宇宙構成物の制御-対称なシステムに対する対称なコントローラの設計-" 計測自動制御学会論文集. 30. 1209-1215 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松野文俊: "Nリンク・マニピュレータによる柔軟材の最適ハンドリング戦略" 計測自動制御学会論文集. 30. 1521-1528 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松野文俊: "宇宙構造物のための制御理論-集中定数アプローチ" システム/制御/情報. 39. 124-129 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松野文俊: "展開型太陽電池パドルのモデリングと制御" システム制御情報学会論文誌. 8(予定). 6号 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 多田幸生: "H_∞制御による外乱抑制のもとでの構造物の最適設計" 日本機械学会論文集(C編). 61(予定). 587号 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田光代: "多入出力ル-リエ系のパラメトリック絶対安定性-線形行列不等式条件とポリトープ型システムの適用-" 計測自動制御学会論文集. 31(予定). 8号 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村松鋭一: "動作状態が変化する制御対象の安定化" 計測自動制御学会論文集. 31(予定). 9号 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田光代: "多入出力ル-リエ系のパラメトリック絶対安定性-ポポフ型条件と多角形区間演算によるその判定-" 計測自動制御学会論文集. 31(予定). 9号 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Guisheng Zhai: "大規模システムの分散H_∞制御" システム制御情報学会論文誌. 8(予定). (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno and K.Yamamoto: "Dynamic Hybrid Position/Force Control of a Two-Degree-of-Freedom Flexible Manipulator" Trans. SICE. 29-6. 677-684 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wada and M.Ikeda: "Extended Popov Criteria for Multivariable Lur'e Systems" Trans. ISCIE. 6-9. 416-424 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno and T.Miyata: "Vibration Control of a Solar Array Paddle as Flexible Plates" Trans. ISCIE. 6-9. 425-432 (1993)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ikeda, K.Enoki and Y.Fujisaki: "Optimal Tracking Control of Nonsquare Systems" Trans. ISCIE. 6-10. 462-470 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno, S.Shibata, Y.Sakawa: "Force Control of Manipulators Considering Flexibility" Trans. SICE. 30-1. 48-53 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Muramatsu, M.Ikeda, and T.Tamai: "Stabilization of Multi-Input Multi-Output Systems with Variable Operating Conditions" Trans. ISCIE. 7-2. 42-50 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tada and S.Furi: "Optimum Structural Design Considering Vibration Control (In the Case of Initial State Caused by Uncertain Static Load)" Trans. JSME (C). 60-570. 506-512 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wada, M.Ikeda, Y.Ohta, and D.D.Siljak: "Parametric Absolute Stability of Lur'e Systems" Trans. ISCIE. 7-4. 142-149 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno, T.Asano and Y.Sakawa: "Modeling and Quasi-Static Hybrid Position/Force Control of Constrained Planar Two-Link Flexible Manipulators" IEEE Trans. Robotics and Automation. 10-3. 287-297 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno, T.Murachi, and Y.Sakawa: "Feedback Control of Decoupled Bending and Torsional Vibrations of Flexible Beams" J.Robotic Systems. 11-5. 341-353 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wada, M.Ikeda, Y.Ohta, and D.D.Siljak: "Parametric Absolute Stability of Nonlinear Control Systems" Trans. ISCIE. 7-7. 255-264 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno and T.Maeda: "Optimal Path Planning of Two Manipulators of a Space Robot" J.Robotics Society of Japan. 12-7. 1038-1042 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno, M.Hatayama, H.Senda, T.Ishibe, and Y.Sakawa: "Modeling and Robust Control of a Flexible Solar Array Paddle" Trans. SICE. 30-8. 926-935 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ikeda and K.Takeuchi: "Controller Design for Space Structures with Collocated Sensors and Actuators : Symmetric Controllers for Symmetric Systems" Trans. SICE. 30-10. 1209-1215 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno, N.Sakabe, and M.Ikeda: "Optimal Handling Strategies of Flexible Beams by Using N-Link Manipulators" Trans. SICE. 30-12. 1521-1528 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno, N.Sakabe, and M.Ikeda: "Control Theory for Space Structures-Lumped Parameter Approach" SYSTEMS,CONTROL AND INFORMATION. 39-3. 124-129 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Matsuno and M.Oka: "Modeling and Control of Flexible Solar Array Paddle with Revolute Joints" Trans. ISCIE. (to appear). 8-6 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tada, S.Kan, and M.Ikeda: "Optimum Design of Structures with Disturbance Suppression by H* Control" Trans. JSME (C). (to appear). 61-587 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wada, M.Ikeda, Y.Ohta, and D.D.Siljak: "Parametric Absolute Stability of Multivariable Lur'e Systems : Linear Matrix Inequalities and an Application to Polytopic Systems" Trans. SICE. (to appear). 31-8 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Muramatsu, M.Ikeda, and N.Hoshii: "Stabilization of Plants with Variable Operating Conditions" Trans. SICE. (to appear). 31-9 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wada, M.Ikeda, Y.Ohta, and D.D.Siljak: "Parametric Absolute Stability of Multivariable Lur'e Systems : A Popov-Type Condition and Application of Polygon Interval Arithmetic" Trans. SICE. (to appear). 31-9 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Zhai and M.Ikeda: "Decentralized H* Control of Large-Scale Systems" Trans. ISCIE. (to appear). 8 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田光代: "ル-リエ系のパラメトリック絶対安定性" システム制御情報学会論文誌. 7. 142-149 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 池田雅夫: "センサー/アクチュエータ・コロケーションのもとでの宇宙構造物の制御" 計測自動制御学会論文集. 30. 1209-1215 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 松野文俊: "Nリンク・マニピュレータによる柔軟材の最適ハンドリング戦略" 計測自動制御学会論文集. 30. 1521-1528 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 松野文俊: "宇宙構造物のための制御理論-集中定数アプローチ" システム/制御/情報. 39(3月号予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 多田幸生: "H_∞制御による外乱抑制のもとでの構造物の最適設計" 日本機械学会論文集(C編). 61(7月号予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 村松鋭一: "動作状態が変化する制御対象の安定化" 計測自動制御学会論文集. 31(9月号予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ikeda: "Optimality of the Direct Velocity and Displacement Feedback for Large Space Structures with Collocated Sensors and Actuators" Preprints of the 12th IFAC World Congress. VI. 91-94 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tada: "Optimum Design of Truss Structure Considering Vibration Control" Proc.1993 JSME International Conference on Advanced Mechanics. 982-987 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] G.Zhai: "Decentralized H_∞ Control of Large-Scale Systems via Output Feedback" Proc.32nd IEEE Conference on Decision and Control. 1652-1653 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 多田幸生: "制御を考慮する構造物の最適設計(初期状態が不確定な外力による場合)" 日本機械学会論文集C編. 60. 506-512 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 松野文俊: "太陽電池パドルのモデリングとロバスト制御" 計測自動制御学会論文集. 30 (掲載予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 池田雅夫: "センサー/アクチュエータ・コロケーションのもとでの宇宙構造物の制御" 計測自動制御学会論文集. 30 (掲載予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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