Single Shock Response Control Mechanism Including All Measures and Its Applications to Astronomical Landing Exploration

包括所有措施的单次冲击响应控制机制及其在天文着陆探索中的应用

基本信息

批准号：
21H01275
负责人：
原進
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01275/
关键词：
衝撃アクチュエータ天体探査運動量交換力学的エネルギー

项目摘要

本研究では衝撃を受ける機械構造物の応答制御問題を扱う．本問題では従来の衝撃緩和法に代表されるような加速度低減のみが注目されることが多かった．一方，空中から降下する飛翔体の着陸問題などを考えると，加速度低減のみならず，対象の転倒を防ぐためのリバウンド防止や姿勢維持など，少なくとも数種類の仕様を同時に満たすことが重要である．これまでさまざまな衝撃応答制御法が提案されてきたが，本研究では個々の対象と問題に応じて合理的な制御系設計ができるように，旧来の衝撃緩和法から最新の衝撃応答制御法までを，新たな一つのモデルとシンプルな機構として扱える衝撃応答制御機構論の確立を目指している．本論の整備により対象ごとに経験に頼った制御を行うことなく，最適な制御系を効率的に提供可能とする．将来的には我が国の次世代天体着陸探査に資するような応用を目指している．2021年度（2022年度まで繰り越し）は，研究代表者と研究分担者（大槻）が中心となり，さらに本科研費で専任の研究員も雇用すろことにより，実験システムの構築に長い時間がかかったものの，パッシブ制御の範囲に絞って，塑性変形方式と非塑性変形方式を一つのモデルにまとめて，衝撃入力条件により両方式を適切に選択できる機構が完成した．そして，数値シミュレーションのみならず実験的にも新機構の有効性を確認できた．今後はアクティブ制御法も含めた複数制御法の組み合わせにより個々の問題に最適化可能な衝撃応答制御機構論の提示を目指す．また，研究分担者（宮田）により衝撃応答制御機構に適した新しいアクチュエータとその制御法の開発が，研究分担者（山田）により床衝撃音制御への応用について，それぞれ取り組まれた．

这项研究涉及受影响的机械结构的响应控制问题。在这个问题中，只有常规影响放松方法来说明的加速度降低通常会引起人们的注意。另一方面，考虑到从空中下降的弹丸的着陆问题，同时满足至少几种类型的规格很重要，不仅可以降低加速度，而且还可以防止反弹并保持姿势以防止目标下降。到目前为止，已经提出了各种影响响应控制方法，但是在这项研究中，我们旨在建立一种影响响应控制机制理论，可以将其视为一种新模型和一种简单的机制，从传统影响放松方法到最新的影响响应控制方法，以便可以根据单个对象和问题设计理性控制系统设计。通过发展这一理论，我们可以有效地提供最佳控制系统，而无需依靠每个主题的经验。将来，我们的目标是提出将有助于日本下一代天体登陆探索的应用。在2021财政年度（持续到2022财政年度），研究人员和研究人员（Otsuki）是主要重点，研究人员（Otsuki）也被聘请了主要科学研究基金的专门研究人员，因此，尽管需要很长时间才能建立实验系统，但它可能限制了塑料范围，但要组合原理和机械范围，并组合了组合的机制范围，并构建了组合范围，并组合了组合范围，并且组合了构建机制的范围。一种模型，可以根据冲击输入条件进行适当选择两种类型。此外，新机制的有效性不仅通过数值模拟证实，而且通过实验模拟证实。将来，我们旨在提出一种影响响应控制机制的理论，可以通过结合包括主动控制方法在内的多种控制方法来优化个体问题。此外，研究合作伙伴（MIYATA）致力于开发适合影响响应控制机制及其控制方法的新执行器，而研究合作伙伴（Yamada）已致力于申请地板影响声音控制。