| 研究課題/領域番号 |
18K04194
|
|---|
| 研究機関 | 金沢大学 |
|---|
研究代表者 |
軸屋 一郎 金沢大学, フロンティア工学系, 准教授 (90345918)
|
|---|
| 研究分担者 |
木野 勝 京都大学, 理学研究科, 助教 (40377932)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 制御工学 / 能動光学 / 天体望遠鏡 |
|---|
| 研究実績の概要 |
せいめい望遠鏡の分割主鏡制御の基礎検討を行い、実験的な検討を進めている。望遠鏡の設計情報をもとに制御対象のモデル化を行った。分割主鏡は18枚の分割鏡(内周セグメント6枚と外周セグメント12枚)と内周リングから構成される。アクチュエータはステッピングモータを含み、角速度・速度指令を与えて角度・位置制御を行うので、積分器を用いて動特性をモデル化した。また、分割鏡と分割鏡の間には各辺2個ずつ距離センサが配置されており、内周セグメントと内周リングの間には合計12個の距離センサが配置されており、合計72個のセンサが配置されている。状態変数(角度・位置)から距離センサ出力までの依存関係を、設計データをもとに幾何学的に割り出し、線形化を行うことにより作用行列を導出した。本研究では、実験的に作用行列を推定する方法について検討を行った。制御対象を積分器と作用行列の積と考え、入出力データから作用行列を推定する、多入出力積分器モデルのパラメータ推定問題として定式化した。入力を積分してから最小二乗法計算によりパラメータ推定が可能であることを示し、シミュレーションにより検証した。また、分割主鏡制御問題を出力フィードバック制御問題と解釈して、集中制御と分散制御と呼ぶ二種類の制御手法を提案した。集中制御については、望遠鏡に実機実装され、観測開始に至っている。本研究では、分散制御則の構造解析を行なった。申請者らによる先行研究では、分散制御則のゲイン調整方法が明らかではなかったが、分散制御則の構造解析を通じて、幾何学的に合理的なゲイン調整の自由度が明らかとなった。さらに、集中制御則を近似するような最適化手法についても検討された。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
コロナ禍の影響により制御実験と解析は進まなかったが、代わりに分散制御則に関する理論的な検討が進み、今後の研究の方向性が広がったため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
集中制御と分散制御を望遠鏡実機に実装して、実機試験を行いたい。コロナ禍の影響は避けられないが、状況が許せば科研費から旅費支出を行い、出張と天文台への滞在を繰り返すことにより、緊密な連携を深めて実機試験を進めたい。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
天文台への出張を予定していたがコロナ禍の影響によりるべてキャンセルされたために繰り越した。状況が許すならば、天文台への出張を行い、制御実験と議論を行いたい。
|
