2012 Fiscal Year Annual Research Report
発電機構を有するリアクションホイールシステムを用いた宇宙機の姿勢制御とその最適化
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22560780
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
長塩 知之 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80334580)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 姿勢制御 / 最適化 / 回生機構 |
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| Research Abstract |
回生機能を持つリアクションホイールシステムに対して、宇宙機の姿勢目標値追従性能の向上と回生エネルギーの最大化による消費電力低減を目的として、これまでに考案した
(1)リアクションホイールシステムの消費電力と目標値追従誤差の和を2次形式評価関数として定義し、この値を最小化するモデル予測制御手法
(2)離散化したダイナミクスモデルの時系列表現に含まれるホイールの回転角度、角速度、電気抵抗値、及び、電流指令値、などの多乗項を変数とした非凸型2次計画問題に対する半正定値計画問題による近似解法
の各制御手法を製作した実験装置に実装するためのプログラム群を作成し、目的通りに機能することを確認した。そして、姿勢変更マヌーバ応答、および、外乱応答など、宇宙機の実運用を想定した実験を実施し、前年度までに数値シミュレーションを通じて得ていた成果と同様に、期待する性能を発揮することを確認した。さらに、この実験の過程において、使用メモリ量の低減、および、最適化アルゴリズムの簡素化を意図したプログラムコードの改良を実施し、最適化計算に、比較的、高い演算負荷が要求される上記制御手法に対して、一世代前の計算機環境でも実用的に問題なく機能するプログラム群を構築した。また、得られた成果を人工衛星の設計・製造に経験を有する技術者に開示し、客観的な立場から見て、本研究の成果が妥当であることを確認すると共に、学術論文として公表する手筈を整えた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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