2025年10月31日、工学部 機械工学科の池田裕一准教授の研究論文が、ASME Letters in Dynamic Systems and Control Vol.6, Issue 2に掲載されました。
■論文の内容
大型衛星の姿勢維持・変更や、俊敏かつ大きな姿勢変更が必要となるミッションにおいては、大トルクが出力可能なアクチュエータが必要になります。この要求を満たすアクチュエータとしてコントロールモーメントジャイロ(CMG)があり、リアクションホイールの数十倍のトルクが出力できます。しかし、CMGにはある軸周りにトルクを出力できない「特異点」と呼ばれるジンバル角の組が存在するため、この特異点を回避する制御手法が必須となります。
本研究では、積分スライディングモード制御により制御目的を達成する指令制御トルクを生成して、非線形最適化問題を解くことで特異点回避を考慮したCMGジンバル角速度を決定する姿勢制御手法を提案し、数値シミュレーションにより提案手法の有効性を示しました。
Author: Yuichi Ikeda, Yuichi Takaku
Title: Integral Sliding Mode Attitude Maneuver of Spacecraft with Consideration of Singularity Avoidance of Control Moment Gyros
pages: 6 pages
DOI: https://doi.org/10.1115/1.4070119
池田裕一准教授
■論文の内容
大型衛星の姿勢維持・変更や、俊敏かつ大きな姿勢変更が必要となるミッションにおいては、大トルクが出力可能なアクチュエータが必要になります。この要求を満たすアクチュエータとしてコントロールモーメントジャイロ(CMG)があり、リアクションホイールの数十倍のトルクが出力できます。しかし、CMGにはある軸周りにトルクを出力できない「特異点」と呼ばれるジンバル角の組が存在するため、この特異点を回避する制御手法が必須となります。
本研究では、積分スライディングモード制御により制御目的を達成する指令制御トルクを生成して、非線形最適化問題を解くことで特異点回避を考慮したCMGジンバル角速度を決定する姿勢制御手法を提案し、数値シミュレーションにより提案手法の有効性を示しました。
Author: Yuichi Ikeda, Yuichi Takaku
Title: Integral Sliding Mode Attitude Maneuver of Spacecraft with Consideration of Singularity Avoidance of Control Moment Gyros
pages: 6 pages
DOI: https://doi.org/10.1115/1.4070119
池田裕一准教授
