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特性変動と故障に適応する有人宇宙往還機用誘導制御系の設計

研究課題

研究課題/領域番号 20560740
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関日本大学

研究代表者

嶋田 有三  日本大学, 理工学部, 教授 (90060235)

連携研究者 安部 明雄  日本大学, 理工学部, 助教 (60434114)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2008年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード宇宙往還機 / 有人宇宙輸送システム / 回収技術 / 飛行制御 / 適応制御 / 耐故障制御 / 外乱オブザーバ / フィードバック線形化 / パラメトリックな適応制御 / 非パラメトリックな適応制御 / ブィードバック線形化 / ロバスト制御 / 突風外乱 / 外乱適応オブザーバ / 線形化
研究概要

有人宇宙輸送の信頼性向上を目的として、(1)非パラメトリック方式と(2)パラメトリック方式の2タイプの適応制御方式を研究した。(1)の方式では、外乱観測器とフィードバック線形化法を併用した飛行制御システムを設計し、数値シミュレーション上でスペースシャトルを滑走路に自動着陸させることに成功した。(2)の方式では、横方向運動を最小位相系となるように設計し、外乱観測器を付加してその効果をシミュレーションで確認した。さらに、5基の操縦舵面の内、1基ないしは2基が故障しても飛行可能な制御則も開発した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (18件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Design of Disturbance-Accommodating Control System for Nonlinear Attitude Control of Spaceplane2009

    • 著者名/発表者名
      Yuta Akai, Yuzo Shimada, Kenji Uchiyama, Akio Abe
    • 雑誌名

      Short Notes, No.3(Report of the Research Inst itute of Science and Technology, Nihon University) 3

      ページ: 115-118

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust Control System for Automatic Landing of Spaceplane Merging Dynamic Inversion with DAC Observer2009

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Ohtsuka
    • 雑誌名

      Proceedings of 2009 CACS International Automatic Control Conference

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Adaptive Control System For Lateral-Directional Motion in Automatic Landing2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Hasebe
    • 雑誌名

      Proceedings of 2009 CACS International Automatic Control Conference

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Disturbance-Accommodating Control System for Nonlinear Attitude Control of Spaceplane2009

    • 著者名/発表者名
      Yuta Akai, Yuzo Shimada, Kenji Uchiyama, Akio Abe
    • 雑誌名

      Short Notes, No. 3, Report of the Research Institute of Science and Techhnology, Nihon University No. 3

      ページ: 115-118

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バックステッピングと外乱オブザーバを用いた適応飛行制御系の設計, 日本航空宇宙学会北部支部2011年講演会2011

    • 著者名/発表者名
      大塚康司, 嶋田有三, 安部明雄
    • 学会等名
      第12回再使用型宇宙推進系シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学,宮城県仙台市
    • 年月日
      2011-03-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 将来宇宙輸送システムの零点配置を用いた適応飛行制御系の設計,日本航空宇宙学会北部支部2011年講演会2011

    • 著者名/発表者名
      長谷部吉則, 嶋田有三, 安部明雄
    • 学会等名
      第12回再使用型宇宙推進系シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学,宮城県仙台市
    • 年月日
      2011-03-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] バックステッピングと外乱オブザーバを用いた適応飛行制御系の設計2011

    • 著者名/発表者名
      大塚康司
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会北部支部2011年講演会 第12回再使用型宇宙推進系シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2011-03-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 将来宇宙輸送システムの零点配置を用いた適応飛行制御系の設計2011

    • 著者名/発表者名
      長谷部吉則
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会北部支部2011年講演会 第12回再使用型宇宙推進系シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2011-03-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 冗長性のある宇宙輸送機アクチュエータの故障制御2010

    • 著者名/発表者名
      時乗伸一郎, 長谷部吉則, 嶋田有三, 安部明雄
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会主催第54回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター, 静岡県静岡市
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 冗長性のある宇宙輸送機アクチュエータの故障制御2010

    • 著者名/発表者名
      時乗伸一郎
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会主催 第54回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Nonparametric Adaptive Attitude Control System Accommodating Nonlinearity and Uncertainty2010

    • 著者名/発表者名
      Yuzo Shimada, Akio Abe
    • 学会等名
      AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference 2010
    • 発表場所
      Sheraton Centre Toronto, Toronto, Ontario, Canada.
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonparametric Adaptive Attitude Control System Accommodating Nonlinearity and Uncertainty2010

    • 著者名/発表者名
      Yuzo Shimada
    • 学会等名
      AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference 2010
    • 発表場所
      Sheraton Centre Toronto (Toronto, Ontario, Canada)
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Robust Control System for Automatic Landing of Spaceplane Merging Dynamic Inversion with DAC Observer2009

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Ohtsuka, Yuzo Shimada, Akio Abe
    • 学会等名
      Proceedings of 2009 CACS International Automatic Control Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan.
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Akio Abe Design of Adaptive Control System For Lateral-Directional Motion in Automatic Landing2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Hasebe, Yuzo Shimada
    • 学会等名
      Proceedings of 2009 CACS International Automatic Control Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan.
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Robust Flight Control System Using Dynamic Inversion with Disturbance Accommodating Control2009

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Ohtsuka, Yuzo Shimada, Akio Abe
    • 学会等名
      2009 Asia-Pacific International symposium on Aerospace Technology (APISAT2009)
    • 発表場所
      長良川国際会議場,岐阜県岐阜市
    • 年月日
      2009-11-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Adaptive Flight Control System for Lateral-Directional Motion Using Two-Inputs-Single-Output Concept2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Hasebe, Yuzo Shimada, Akio Abe
    • 学会等名
      2009 Asia-Pacific International symposium on Aerospace Technology (APISAT2009)
    • 発表場所
      長良川国際会議場,岐阜県岐阜市
    • 年月日
      2009-11-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Robust Flight Control System Using Dynamic Inversion with Disturbance-Accommodating Control2009

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Ohtsuka
    • 学会等名
      2009 Asia-Pacific International symposium on Aerospace Technology(APISAT2009)
    • 発表場所
      岐阜県岐阜市 長良川国際会議場
    • 年月日
      2009-11-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive Flight Control System for Lateral-Directional Motion Using Two-Inputs-Single-Output Concept2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Hasebe
    • 学会等名
      2009 Asia-Pacific International symposium on Aerospace Technology(APISAT2009)
    • 発表場所
      岐阜県岐阜市 長良川国際会議場
    • 年月日
      2009-11-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Design of Disturbance- Accommodating Control System For Nonlinear Attitude Control of Spaceplane2008

    • 著者名/発表者名
      Yuta Akai, Yuzo Shimada, Kenji Uchiyama, Akio Abe
    • 学会等名
      平成20年日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部,東京
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Design of Disturbance-Accommodating Control System For Nonlinear Attitude Control of Spaceplane2008

    • 著者名/発表者名
      Yuta Akai, Yuzo Shimada, Ken ji Uchiyama, Akio Abe
    • 学会等名
      平成20年第52回日本大学理工学部学術講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部、東京
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear Attitude Control Design for Spaceplane Using Disturbance-Accommodating Control2008

    • 著者名/発表者名
      Yuta Akai, Yuzo Shimada, Kenji Uchiyama, Akio Abe
    • 学会等名
      Proceedings of 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
    • 発表場所
      Jeju, Korea.
    • 年月日
      2008-11-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Flight Simulator for Human-Powered Aircraft (Second Report)-Mathematical Model and Stability Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Tsugawa, Yuzo Shimada, Akio Abe, Kenichi Abe
    • 学会等名
      Proceedings of 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2008-11-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.kenjm.cst.nihon-u.ac.jp/system/kenkyu_db.html

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kenjm.cst.nihon-u.ac.jp/system/kenkyu_db.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kenkyu-web.cin.nihon-u.ac.jp/Profiles/HA/0003972/profile.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kenkyu-web.cin.nihon-u.ac.jp/Profiles/HA/0003972/profile.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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