スマート構造の準能動型制御システム(エネルギ消費の低減化に関する研究)

• 研究課題/領域番号: 22560785
• 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: 大阪府立大学
• 研究代表者: 大久保 博志 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40094502)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 柔軟宇宙構造物 / 振動制御 / 宇宙構造物 / 圧電素子 / 準能動制御 / 制御系設計 / 知的適応構造 / スマート構造 / 制御実験

研究概要

宇宙望遠鏡等の宇宙構造の超高精度形状制御に用いるために、圧電素子を用いた振動制御システムを開発した。本研究では、受動型の安定性と電力消費の効率性を保ちながら、より高い振動減衰性能を実現する準能動型の制振システムを提案する。スライディングモード制御に基づく切換え制御により収束を加速する。数値シミュレーションおよび実験室モデルによる制振実験を行い、提案する準能動型制振システムの有効性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Semi-active Vibration Suppression for Smart Structures with Sliding Mode Control (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Okubo, H. Yano, and T. Itoh
  • 雑誌名: 23rd International Conference on Adaptive Structures and Technologies ページ: 9-9
• [雑誌論文] Pointing Control of Spacecraft Using Two Single-Gimbal Control Moment Gyros (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kwon, H. Okubo, T. Shimomura
  • 雑誌名: Trans. JSASS, Aerospace Tech. Japan 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semi-active Vibration Suppression for Smart Structures with Sliding Mode Control (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Okubo
  • 雑誌名: Proc. 23rd International Conference on Adaptive Structures and Technologies, Nanjing, PR China, 巻: 1 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pointing Control of Spacecraft Using Two Single-Gimbal Control Moment Gyros (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kwon
  • 雑誌名: Trans. JSASS, Aerospace Tech. Japan 巻: Vol. 8, No. ists27,
  • 査読あり
• [雑誌論文] 関西の伝統文化と先端産業技術特別小特集 関西発，宇宙への挑戦──まいど1号から大学衛星へ─ (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保博志
  • 雑誌名: 電子情報通信学会誌 巻: Vol. 95, No. 10 ページ: 881-884
• [雑誌論文] Semi-active Vibration Control of Smart Structures with Sliding Mode Control (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Itoh, T. Shimomura, and H. Okubo
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics 巻: 5 ページ: 716-726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semi-active Vibration Control of Smart Structures with Piezoelectric Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Okubo and T. Itoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 22nd International Conference on Adaptive Structures and Technologies ページ: 10-10
• [雑誌論文] Pointing control of spacecraft using two SGCMGs via LPV control theory (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kwon, T. Shimomura, and H. Okubo
  • 雑誌名: Acta Astronautica 巻: 68 ページ: 1168-1175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semi-active Vibration Control of Smart Structures with Sliding Mode Control (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Itoh, T.Shimomura, H.Okubo
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics 巻: Vol.5 ページ: 716-726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semi-active Vibration Control of Smart Structures with Piezoelectric Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Okubo, T.Itoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 22nd International Conference on Adaptive Structures and Technologies 巻: (CD-ROM) ページ: 10-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] On-orbit Demonstration of a Sun Sensor on the Micro-Satellite MAIDO-1 (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Okubo
  • 雑誌名: IIUM Engineering Journal 巻: Vol.12, No.3 ページ: 65-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fixed-Star Tracking Attitude Control of Spacecraft Using Single-Gimbal Control Moment Gyros (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kwon, Y. Tani, H. Okubo, and T. Shimomura
  • 雑誌名: American Journal of Engineering and Applied Sciences 巻: 3 ページ: 865-871
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semi-active Vibration Control of Smart Structures with Sliding Mode Control (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Itoh, T.Shimomura, H.Okubo
  • 雑誌名: 10th International Conference on Motion and Vibration Control 巻: 10-203 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [学会発表] 適応型セルフセンシング圧電アクチュエータを用いたスマート構造の振動制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保博志,佐々木友矩
  • 学会等名: 日本機械学会 2012 年度年次大会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] スマート構造の準能動多モード振動制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保博志,伊藤拓司
  • 学会等名: 第54回構造強度に関する講演会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2012-08-03
• [学会発表] スマート構造の準能動多モード振動制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保博志
  • 学会等名: 第５４回構造強度に関する講演会
  • 発表場所: 熊本市国際交流会館
• [学会発表] CMGを用いた柔軟宇宙機の高速姿制制御と振動抑制 (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑本 慎也
  • 学会等名: 第５５回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 適応型セルフセンシング圧電アクチュエータを用いたスマート構造の振動制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保博志
  • 学会等名: 日本機械学会2012 年度年次大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] 関西発宇宙へ―手造り大学衛星が拓く未来 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保博志
  • 学会等名: 第49回日本航空宇宙学会中部・関西支部合同秋季大会
  • 発表場所: 名城大学
  • 招待講演
• [学会発表] リチウムイオンキャパシタを用いた超小型衛星OPUSATの電源系設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 別所 昂
  • 学会等名: 第５６回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 別府ビーコンプラザ
• [学会発表] 先進電源システム実証衛星OPUSATの開発について (2011)
  • 著者名/発表者名: 別所昂, 荒木俊輔, 西村剛, 稲垣章弥, 窪田智之, 南部陽介, 大久保博志
  • 学会等名: 第55回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] スマート構造の準能動多モード振動制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤拓司, 尾林慶一, 大久保博志
  • 学会等名: 日本機械学 2010 年度会年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Semi-active Vibration Control of Smart Structures with Sliding Mode Control (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Itoh, T. Shimomura, and H. Okubo
  • 学会等名: The 10th International Conference on Motion and Vibration Control
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] 航空宇宙におけるスマート構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保博志(招待講演)
  • 学会等名: 第52回構造強度に関する講演会(特別講演)
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] 航空宇宙におけるスマート構造とその制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保博志
  • 学会等名: 第52回構造強度に関する講演会講演集
  • 発表場所: とりぎん文な会館(鳥取市)
  • 年月日: 2010-07-22
• [備考] 教員活動情報
  • URL: http://kyoindb.acs.osakafu-u.ac.jp/profile/out.bMaCZkIgGEsNYzq5LQKQSg==.html
• [備考] 工学研究科/航空宇宙工学分野
  • URL: http://www.eng.osakafu-u.ac.jp/Japanese/02senko/space02.htm
• [備考] 小型宇宙機システム研究センター
  • URL: http://www.sssrc.aero.osakafu-u.ac.jp/