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2007 年度 実績報告書

次世代小型人工衛星のアジリティ向上および自律的制御系再構成法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 19760156
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

高橋 正樹  慶應義塾大学, 理工学部, 助教 (10398638)

キーワード人工衛星 / リモートセンシング / 制御系再構成 / 非線形制御 / 航空宇宙工学 / 機械力学・制御
研究概要

平成19年度は、本研究の第一段階と位置づけ、提案手法の実現性をボトムアップ的に検証するため、要素技術の検討と検証モデルを開発した。具体的には(1)〜(3)に示す要素技術に関して、手法の提案と数値解析による有効性の検証を行った。
(1)CMGを搭載した人工衛星における、CMGシンバルモータ部から生じる非線形ダイナミクスに起因する電気的および機械的擾乱やRWと同様のロータの質量アンバランスに起因する擾乱などの内部擾乱を考慮した高速姿勢制御則によるアジリティ向上手法の提案を行った。具体的な多点指向ミッションを設定し、シミュレーションによる提案手法のフィージビリティの検討を行った。
(2)高速・低擾乱の姿勢コマンド生成も含めたミッションマネジメントアルゴリズムの開発し、周期的未知内部擾乱の実時間推定法を提案し、数値解析により推定精度の検証を行い、推定値を利用したフィードフォワード補償により能動的内部擾乱除去フィルタを構築した。
(3)耐故障性を有する宇宙機姿勢制御用アクチュエータシステムの実現に向けて、代表的な非線形制御手法の一つであるスライディングモード制御手法を用いた劣駆動姿勢制御手法を提案し、アクチュエータ故障時であっても、残ったアクチュエータを用いて姿勢変更が可能であることを確認した。
また、提案手法の検証や問題点の早期発見には実験装置が必要不可欠であることから、平成19年度の前半は理論解析・数値解析と並行して、地球観測衛星実験装置の整備を行った。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2007

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Internal Disturbance Accommodation Filter of Control Moment Gyros with Adptive Observer2007

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takahashi, Seiichi Shimi zu, Shigemxme Taniwaki, Yoshia ki Ohkami and Kazuo Yoshida
    • 学会等名
      2007 AAS/AIAA Astrodynamics Specialist Conference
    • 発表場所
      Mackinac Island, USA
    • 年月日
      2007-08-21
  • [学会発表] Singularity Avoidance of Control Moment Gyros using optimization of initial gimbal angles and application to multi target pointing for satellite atitude control2007

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nanamori, Masaki Takaha shi, Shigemune Taniwaki Yoshiaki Ohkami and Kazuo Yoshida
    • 学会等名
      2007 AAS/AIAA Astrodsmamics SpeciaKst Conference
    • 発表場所
      Mackinac Island, USA
    • 年月日
      2007-08-21
  • [学会発表] 適応オブザーバを用いたコントロール・モーメント・ジャイロの内部擾乱除去フィルタ2007

    • 著者名/発表者名
      高橋正樹,清水誠一,谷脇滋宗,狼嘉彰,吉田和夫
    • 学会等名
      第10回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集(MOVIC2007)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-08-11
  • [学会発表] 衛星姿勢制御用リアクションホイールのための擾乱抑制プラットフォーム設計手法2007

    • 著者名/発表者名
      高橋 正樹, 金城 直史, 谷脇 滋宗, 狼 嘉彰, 吉田 和夫
    • 学会等名
      第10回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集(MOVIC2007)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-08-11
  • [学会発表] 初期シンバル角最適決定ステアリング則によるコントロール・モーメント・ジャイロの動作解析と衛星多点指向制御への適用2007

    • 著者名/発表者名
      七森 泰之, 高橋 正樹, 谷脇 滋宗, 狼 嘉彰, 吉田 和夫
    • 学会等名
      第10回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集(MOVIC2007)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-08-11

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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