観測衛星伸展トラスの広帯域高精度制振を達成する機械学習と確率的予測制振の融合

• 研究課題/領域番号: 25K01414
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分24010:航空宇宙工学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 槙原 幹十朗 東北大学, 工学研究科, 教授 (60392817)
• 研究分担者: 原 勇心 東北大学, 工学研究科, 助教 (00979049) ; 浅沼 春彦 金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (10757298)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2028年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2027年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2026年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2025年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 振動制御 / 準能動制振 / 予測制御 / 圧電 / 宇宙構造物

研究開始時の研究の概要

準能動制振の将来予測を世界で初めて可能にした．その振動予測値を活用して無駄な制御入力を減らすことで，制振に要する消費エネルギを従来比の 1/1000 以下にまで低減する準能動制振手法を開発してきた．一方，確率的な将来予測には大きな不確定性が含まれ，制振性能と消費エネルギに深刻な悪影響を与えることも明らかになった．そこで本研究では，確率的予測の精度を劇的に向上させるために「更新型ガウス回帰に基づくランダム振動外乱予測の新技術」と「確率行列理論に基づく確率的エネルギ消費理論」を構築し，高精度制振と低エネルギ消費を両立する「次世代観測衛星のための確率的予測に基づく宇宙構造制振」を実現する．