| 研究課題/領域番号 |
16K21070
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
制御・システム工学
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| 研究機関 | 湘南工科大学 |
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研究代表者 |
池田 裕一 湘南工科大学, 工学部, 講師 (80435396)
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| 研究協力者 |
木田 隆
山口 功
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 宇宙機 / 姿勢制御 / コントロールモーメントジャイロ / 特異点回避 / 非線形モデル予測制御 / コントロール・モーメント・ジャイロ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，大トルクを出力できるコントロールモーメントジャイロ（CMG）を搭載した宇宙機の高速かつ大角度姿勢制御問題に対して，CMGの特異点回避を考慮した姿勢制御手法の構築，および実証実験による制御手法の実装可能性についての検証を目的とし，非線形モデル予測制御による制御手法を提案した．数値シミュレーションにより，制御性能を劣化させずにCMGの特異点を回避できることを確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CMG搭載宇宙機の姿勢制御に関する研究の多くは，特異点からの脱出・回避を行うためのジンバル駆動則の設計であり，これらは指令トルクを算出する制御則とは個別に設計されるため，特異点からの脱出・回避時における制御性能の劣化や角運動量飽和についての議論はなされていない．本研究はCMG搭載宇宙機の姿勢制御問題に対して，制御性能と特異点回避を同時に考慮できるという新しい制御手法を提案するものであり，様々なCMGシステムにも柔軟に適用できるという従来研究にはない特色を有する．また，CMGは建設用クレーンの吊荷姿勢制御にも用いられることから，宇宙機以外のシステムにも適用可能な汎用性の高い制御手法となる．
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