「可変ゲインフィードバック制御則とCMGミスアライメント擾乱低減のための修正駆動則を用いた高速・高精度姿勢マヌーバ」
＊神澤拓也、遠藤達也、川井洋志、岩田隆敬（JAXA）
本研究では、CMGを用いた高速・高精度姿勢マヌーバ則を提案する。まず、高速姿勢マヌーバにおいて柔構造振動モードを励起しないようにするため、高次多項式によるトルク指令プロファイルをフィードフォワード制御により印加する。その際、特異点近傍においてフィードバック制御トルクおよびジンバル角速度が過大とならないように、姿勢制御系のゲインを特異点からの距離の指標（CMGゲイン）に応じて可変とするフィードバック制御を提案する。CMGはそれ自体が回転機器固有の擾乱を発生し、それにより制御精度が劣化する。この課題に対処するため、擾乱源の一つであるミスアライメントをモデル化し、姿勢誤差への影響を評価した。ミスアライメント擾乱による姿勢誤差は、ミスアライメントを含むヤコビ行列を新たに用いて、提案されているCMG駆動則を修正する汎用的な方法により改善できることを示す。
「Agile and Precision Attitude Maneuver by Using Variable Feedback Gain Controller and Modified Steering Law to Reduce CMG Misalignment Disturbance」
*T.Kanazawa, T.Endo, H.Kawai, T.Iwata(JAXA/ARD)
This paper proposes feedforward/feedback control and CMG steering laws to accomplish the high-precision and agile attitude maneuver. Feedforward control input is generated by polynomial profile to avoid the excitations of vibration due to flexible appendages. The variable gain feedback controller by using CMG gain is proposed to accommodate the excessive torque command and gimbal rate caused in the vicinity of singular state. Next, the internal disturbances induced by CMG are discussed. The attitude error due to CMG misalignment is reduced by applying the modified CMG steering law including the amount of the misalignment. The results of numerical simulations show the effectiveness of control and steering laws.