| 研究課題/領域番号 |
15360451
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
大久保 博志 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (40094502)
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| 研究分担者 |
東 久雄 大阪府立大学, 工学研究科, 教授(退職) (50316006)
下村 卓 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (40243191)
得竹 浩 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (80295716)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2006
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| キーワード | 宇宙構造物 / 能動制御 / 知的構造システム / スマート構造 / 圧電材料 / 制御系設計 / 振動制御 / 異常診断 / PEZOELECTRIC DEVICES |
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| 研究概要 |
本研究では,宇宙アンテナなどの極度に軽量柔軟な構造物を構造材料に埋め込んだ能動要素(圧電素子など)を用いて能動的に精密制御する超軽量宇宙構造システムを提案し、その基礎となる制御系設計法についての研究を行った。
1.超軽量知的宇宙構造システムのコンセプトについての研究行った。アクティブ制御によって剛性を保つとともに能動的振動制御を行う知的構造システムについて研究した。
2.軽量で柔軟な宇宙構造物の形状と振動を制御するための制御法に関する研究を行った。剰余モードによる制御系のスピルオーバ不安定化を防止するロバストな制御系設計法について研究した。
3.制御対象のパラメータが不確定な場合に有効なロバストな制御系設計法として、スライディングモード制御に着目し、数値シミュレーションおよびスマートはりモデルを用いた制御実験を行った。
4.構造と制御系の同時最適設計法についての研究を行った。スマート構造の構造・制御系の同時最適設計問題をBMIを用いた設計問題として定式化し、LMI(線形行列不等式)問題に緩和して逐次設計を行う方法について研究した。さらに、センサ・アクチュエータ配置と制御系設計をLMIを用いて同時最適設計する方法について研究し、両端単純支持の柔軟はりに適用してその有効性を示した。
5.スマート構造を用いた能動遮音制御と音響加振の低減化についての研究を行った。音響加振を低減させるために、対象の各振動モードの腹の音圧を圧電素子の発生電圧から推定し、評価に用いた。
6.スマート構造制御システムの異常診断に関する研究
スマート構造システムの入出力データをモニタし,センサやアクチュエータに発生する異常を自律的に検出・同定するための理論と方法について研究した。部分空間法などのセンサ出力を用いた診断法について、数値シミュレーションおよび実験室モデルを用いた模擬診断実験を行い、有効性を検証した。
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