動的スピルオーバを考慮した宇宙構造物の姿勢と振動の同時制御
動的スピルオーバを考慮した宇宙構造物の姿勢と振動の同時制御
批准号:
06650288
负责人:
吉田 和夫
金额:
$1.54万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份:
1994
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
1994 至 --
中文摘要
宇宙構造物の姿勢と振動の制御問題においては、宇宙構造物が大規模化するにつれて姿勢と振動の周波数帯域が接近して、姿勢と振動の制御を総合的に設計する手法が求められている。このような問題においては、低次元化制御や非モデル化モードに起因するスピルオーバ不安定の問題があり、これを防止するロバスト制御手法の確立が求められ、周波数成形最適制御やH∞制御、μ制御など様々な手法の応用が提案されてきた。これらのロバスト制御手法の適用においては、低次元化によって無視された高次モードをモデル化誤差と見做して、この誤差に対してロバスト安定あるいはロバスト性能を有する制御器の設計が行われることが一般的であった。しかしながら、この方法では制御系は動的スピルオーバを有し易く、高次のフィルタが必要になったり、問題点が指摘されていた。本研究は、より高性能で、動的スピルオーバを考慮した制御器を設計するために、高次制御器を設計した後に制御時モードを用いた低次元化手法を提案した。提案した設計手法の手順は以下の通りである。まず高次のモデルに対して、フィルタを用いずに制御器を設計し、モード打ち切り法により高次制御器を低次元化する。次に、この際の低次元化誤差を包む周波数重みフィルタを構成する。さらに、この周波数重みフィルタを用いて、周波数成形LQG制御あるいは、H∞制御によりフルオーダの制御器を設計する。最後にこのフルオーダの制御器を制御時モードによって低次元化して、低次元制御器を得る。この手法の有効性を調べるために、剛体軸に一様な柔軟はりを付けたフレキシブルアームモデルを用いて数値シミュレーションを行った。その結果、EnnsやLiu&Andersonの方法と比較して、性能が良く、設計が簡単であることが示された。
英文摘要
宇宙構造物の姿勢と振動の制御問題においては、宇宙構造物が大規模化するにつれて姿勢と振動の周波数帯域が接近して、姿勢と振動の制御を総合的に設計する手法が求められている。このような問題においては、低次元化制御や非モデル化モードに起因するスピルオーバ不安定の問題があり、これを防止するロバスト制御手法の確立が求められ、周波数成形最適制御やH∞制御、μ制御など様々な手法の応用が提案されてきた。これらのロバスト制御手法の適用においては、低次元化によって無視された高次モードをモデル化誤差と見做して、この誤差に対してロバスト安定あるいはロバスト性能を有する制御器の設計が行われることが一般的であった。しかしながら、この方法では制御系は動的スピルオーバを有し易く、高次のフィルタが必要になったり、問題点が指摘されていた。本研究は、より高性能で、動的スピルオーバを考慮した制御器を設計するために、高次制御器を設計した後に制御時モードを用いた低次元化手法を提案した。提案した設計手法の手順は以下の通りである。まず高次のモデルに対して、フィルタを用いずに制御器を設計し、モード打ち切り法により高次制御器を低次元化する。次に、この際の低次元化誤差を包む周波数重みフィルタを構成する。さらに、この周波数重みフィルタを用いて、周波数成形LQG制御あるいは、H∞制御によりフルオーダの制御器を設計する。最後にこのフルオーダの制御器を制御時モードによって低次元化して、低次元制御器を得る。この手法の有効性を調べるために、剛体軸に一様な柔軟はりを付けたフレキシブルアームモデルを用いて数値シミュレーションを行った。その結果、EnnsやLiu&Andersonの方法と比較して、性能が良く、設計が簡単であることが示された。
期刊论文(2)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
吉田和夫: "柔軟構造物の制御時モードを用いた制御器低次元化法" 日本機械学会第4回運動と振動の制御シンポジウム. (1995)
吉田和夫:“使用柔性结构控制模式的控制器降维方法”日本机械工程学会第四届运动与振动控制研讨会(1995)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
受動要素を併合した2足ロボットの非線形動力学的設計と制御
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批准号:20360108
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$6.99万
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财政年份:2008
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
船上離着陸型宇宙往還機の知的ロバスト着艦制御
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批准号:19656063
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$2.11万
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财政年份:2007
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
非線形動力学と生物学的リズム発生の知識を融合したロボットの動的歩行・走行制御方法
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批准号:17656082
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.86万
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财政年份:2005
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
情報の次元を考慮した多次元ニューラルネットワークによる知的制御手法
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批准号:07650291
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.41万
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财政年份:1995
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
柔軟宇宙構造物の振動制御のためのmu-制御器設計
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批准号:05650243
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.47万
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财政年份:1993
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
複数プルーフマス型制振器による柔軟宇宙構造物の振動制御
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批准号:04650225
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1992
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
宇宙用フレキシブルマニピュレ-タのテンドン機構による運動と振動の制御
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批准号:03650216
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.22万
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财政年份:1991
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
宇宙構造物の位置決めと曲げ・ねじり振動の制御
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批准号:01550211
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1989
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
テンドンによる柔構造システムの位置決め最適制御
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批准号:63550195
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1988
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
スピルオーバを考慮した宇宙構造物の振動最適制御
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批准号:62550184
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.22万
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财政年份:1987
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
弾性構造物のデイジタル最適制御
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批准号:61750228
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.58万
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财政年份:1986
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
関わりを深める小学部全学級合同遊び-ボール遊びを中心として-
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批准号:60909012
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (B)
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资助金额:$0.13万
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财政年份:1985
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
区分的等価線形化法による非線形確率システムの解析と制御
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批准号:59750188
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.45万
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财政年份:1984
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
ミトコンドリア移植を用いた核と細胞質との相互作用の研究
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批准号:58540424
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.15万
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财政年份:1983
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
プロトプラストのミトコンドリア移植による形質転換と発現
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批准号:57540382
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1982
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
ミトコンドリアの移植と起源
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批准号:56540402
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.15万
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财政年份:1981
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
現代制御理論による高速鉄道用集電装置の振動制御
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批准号:X00210----475187
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.47万
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财政年份:1979
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
サイトカイニン結合タンパク質の生理, 生化学的研究
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批准号:X00090----354249
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.66万
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财政年份:1978
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
植物におけるPoly-Arich RNAの研究
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批准号:X00210----974207
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.18万
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财政年份:1974
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
光同花成誘導に特異的タンパクの検索
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批准号:X00210----874196
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.19万
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财政年份:1973
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负责人:吉田 和夫
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依托单位:
海外基金