JP2596376B2 - アンテナの駆動制御装置 - Google Patents
アンテナの駆動制御装置Info
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Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアンテナの駆動制御装置
に関り、特に人工衛星に搭載されたアンテナの指向方向
の制御を行う駆動制御装置に関する。
に関り、特に人工衛星に搭載されたアンテナの指向方向
の制御を行う駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】人工衛星に搭載されたアンテナの指向方
向の制御は、一般には人工衛星本体の姿勢制御で可能で
あるが、近年のマルチビーム衛星通信方式では、人工衛
星本体の姿勢制御だけでは不十分であり、アンテナの反
射鏡自体を駆動制御することにより、より指向方向の高
精度な制御が必要とされる。
向の制御は、一般には人工衛星本体の姿勢制御で可能で
あるが、近年のマルチビーム衛星通信方式では、人工衛
星本体の姿勢制御だけでは不十分であり、アンテナの反
射鏡自体を駆動制御することにより、より指向方向の高
精度な制御が必要とされる。
【0003】このため、人工衛星に搭載されたアンテナ
を、地上局からのRFビーコン波をRFセンサで受け、
ここで信号処理して誤差を検出し、この誤差信号が零と
なるように駆動回路を制御してアンテナ駆動機構を制御
する駆動制御装置が従来より知られている(例えば、塚
田栄一他、「衛星搭載用アンテナ駆動制御装置の開
発」、日本機械学会論文集(C編)、53巻489号、
1047頁〜1052頁、昭和62年5月)。
を、地上局からのRFビーコン波をRFセンサで受け、
ここで信号処理して誤差を検出し、この誤差信号が零と
なるように駆動回路を制御してアンテナ駆動機構を制御
する駆動制御装置が従来より知られている(例えば、塚
田栄一他、「衛星搭載用アンテナ駆動制御装置の開
発」、日本機械学会論文集(C編)、53巻489号、
1047頁〜1052頁、昭和62年5月)。
【0004】図4は上記の従来のアンテナの駆動制御装
置の一例の構成図を示す。同図において、このアンテナ
駆動制御装置は、アンテナ指向角誤差センサ1、アンテ
ナ駆動制御回路20及びアクチュエータ4からなり、ア
クチュエータ4によりアンテナ機構6を駆動制御する構
成である。アンテナ駆動制御回路20は積分器21、リ
ードラグフィルタ22及び加算器23よりなる。また、
アンテナ機構6はアンテナと、このアンテナを支持する
支持ブームなどからなり、支持ブームがアクチュエータ
4により駆動される構造とされている。
置の一例の構成図を示す。同図において、このアンテナ
駆動制御装置は、アンテナ指向角誤差センサ1、アンテ
ナ駆動制御回路20及びアクチュエータ4からなり、ア
クチュエータ4によりアンテナ機構6を駆動制御する構
成である。アンテナ駆動制御回路20は積分器21、リ
ードラグフィルタ22及び加算器23よりなる。また、
アンテナ機構6はアンテナと、このアンテナを支持する
支持ブームなどからなり、支持ブームがアクチュエータ
4により駆動される構造とされている。
【0005】この従来装置の動作について説明する。ア
ンテナ指向角誤差センサ1は地上局から指示されたアン
テナ目標指向角情報と、アンテナ機構6の実際のアンテ
ナ指向角情報fとの誤差を計測し、その計測誤差である
アンテナ指向角誤差信号bをアンテナ駆動制御回路20
内の積分器21及びリードラグフィルタ22にそれぞれ
入力する。
ンテナ指向角誤差センサ1は地上局から指示されたアン
テナ目標指向角情報と、アンテナ機構6の実際のアンテ
ナ指向角情報fとの誤差を計測し、その計測誤差である
アンテナ指向角誤差信号bをアンテナ駆動制御回路20
内の積分器21及びリードラグフィルタ22にそれぞれ
入力する。
【0006】アンテナ駆動制御回路20は積分器21に
よりアンテナ指向角誤差信号bの定常オフセットを除去
し、またリードラグフィルタ22により系の安定化を図
り、これら積分器21とリードラグフィルタ22の各出
力信号を加算器23で合成して、アンテナ指向角誤差信
号bを零とするような制御信号gを生成し、この制御信
号gをアクチュエータ4に入力してこれを駆動する。
よりアンテナ指向角誤差信号bの定常オフセットを除去
し、またリードラグフィルタ22により系の安定化を図
り、これら積分器21とリードラグフィルタ22の各出
力信号を加算器23で合成して、アンテナ指向角誤差信
号bを零とするような制御信号gを生成し、この制御信
号gをアクチュエータ4に入力してこれを駆動する。
【0007】アクチュエータ4は加算点5で外乱トルク
eと加算されたトルクでアンテナ機構6を機械的に駆動
し、アンテナ方向を制御する。なお、ここでの外乱トル
クeとは、アンテナに作用する太陽光圧など宇宙空間特
有の外乱である。
eと加算されたトルクでアンテナ機構6を機械的に駆動
し、アンテナ方向を制御する。なお、ここでの外乱トル
クeとは、アンテナに作用する太陽光圧など宇宙空間特
有の外乱である。
【0008】ここで、上記のアクチュエータ5とアンテ
ナ機構6とは例えば図5に示すような構成とされてい
る。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付して
ある。図5において、衛星本体10に受信器11が取り
付けられると共に、アンテナ支持ブーム62の先端部付
近にアンテナ61が取り付けられている。
ナ機構6とは例えば図5に示すような構成とされてい
る。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付して
ある。図5において、衛星本体10に受信器11が取り
付けられると共に、アンテナ支持ブーム62の先端部付
近にアンテナ61が取り付けられている。
【0009】アンテナ支持ブーム62と共に前記アンテ
ナ機構6を構成するアンテナ61には、アンテナ61の
指向方向を測定するアンテナ指向角誤差センサ1が設け
られている。アンテナ支持ブーム62の他端部は衛星本
体10に取り付けられると共に、アクチュエータ3の回
転駆動によりその他端部を中心として位置が回転変移さ
れる構造とされている。
ナ機構6を構成するアンテナ61には、アンテナ61の
指向方向を測定するアンテナ指向角誤差センサ1が設け
られている。アンテナ支持ブーム62の他端部は衛星本
体10に取り付けられると共に、アクチュエータ3の回
転駆動によりその他端部を中心として位置が回転変移さ
れる構造とされている。
【0010】このような構造とすることにより、アンテ
ナ駆動メカニズムが衛星本体10内に格納されるため、
駆動機器の集中化が可能となり、人工衛星全体の軽量化
が図られるが、衛星本体10に搭載されたアンテナ61
がアンテナ駆動用アクチュエータ3との間に柔軟なアン
テナ支持ブーム62を介して結合されているため、この
アンテナ支持ブーム62の柔軟性からアンテナ指向角誤
差を計測するためのアンテナ指向角誤差センサ1がアン
テナ駆動用アクチュエータ3と同配置(これをコロケー
ションと呼ぶ)でなくなるという特徴がある。
ナ駆動メカニズムが衛星本体10内に格納されるため、
駆動機器の集中化が可能となり、人工衛星全体の軽量化
が図られるが、衛星本体10に搭載されたアンテナ61
がアンテナ駆動用アクチュエータ3との間に柔軟なアン
テナ支持ブーム62を介して結合されているため、この
アンテナ支持ブーム62の柔軟性からアンテナ指向角誤
差を計測するためのアンテナ指向角誤差センサ1がアン
テナ駆動用アクチュエータ3と同配置(これをコロケー
ションと呼ぶ)でなくなるという特徴がある。
【0011】アンテナ支持ブーム62が完全に剛体であ
るならば、アクチュエータ3の回転角に比例してアンテ
ナ61の指向角が変化するが、アンテナ支持ブーム62
は人工衛星の打ち上げ時の負荷軽減のためできるだけ軽
量化すべく柔軟な材質で構成されているため、アクチュ
エータ3とアンテナ指向角誤差センサ1との間にコロケ
ーションが成立しなくなる。このことから、このアクチ
ュエータ3とアンテナ指向角誤差センサ1の組み合わせ
によって、系を安定化することは一般に困難であるとい
われている。
るならば、アクチュエータ3の回転角に比例してアンテ
ナ61の指向角が変化するが、アンテナ支持ブーム62
は人工衛星の打ち上げ時の負荷軽減のためできるだけ軽
量化すべく柔軟な材質で構成されているため、アクチュ
エータ3とアンテナ指向角誤差センサ1との間にコロケ
ーションが成立しなくなる。このことから、このアクチ
ュエータ3とアンテナ指向角誤差センサ1の組み合わせ
によって、系を安定化することは一般に困難であるとい
われている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
のアンテナの駆動制御装置では、アンテナ指向角誤差信
号bを入力とするアンテナ駆動制御回路20が図4に示
したように積分器21、リードラグフィルタ22及び加
算器23のみから構成されているため、図5に示したよ
うに、アンテナ61の指向角をアクチュエータ3によっ
て制御する場合、アクチュエータ3によってアンテナ支
持ブーム62に振動が励起され、アンテナ61の指向精
度に悪影響を及ぼし、高帯域で高精度なアンテナの指向
方向制御の実現が困難であるばかりでなく、アンテナ6
1やアンテナ支持ブーム62の振動特性が変化した場合
には、安定にアンテナ61の指向方向制御を続けること
が難しいという問題がある。
のアンテナの駆動制御装置では、アンテナ指向角誤差信
号bを入力とするアンテナ駆動制御回路20が図4に示
したように積分器21、リードラグフィルタ22及び加
算器23のみから構成されているため、図5に示したよ
うに、アンテナ61の指向角をアクチュエータ3によっ
て制御する場合、アクチュエータ3によってアンテナ支
持ブーム62に振動が励起され、アンテナ61の指向精
度に悪影響を及ぼし、高帯域で高精度なアンテナの指向
方向制御の実現が困難であるばかりでなく、アンテナ6
1やアンテナ支持ブーム62の振動特性が変化した場合
には、安定にアンテナ61の指向方向制御を続けること
が難しいという問題がある。
【0013】なお、従来、アンテナの指向角を直接検出
できる機械共振系の対象に対して、アンテナの機械共振
周波数近傍とその他の周波数領域とに分け、各々に専用
の制御器と各々の周波数領域の検出信号のみを通過させ
る濾波器と各々の周波数領域の制御信号のみを通過させ
る濾波器とを接続し、各々の領域毎に分離した制御を行
うことにより制御ループの安定化と振動の能動的減衰と
を同時に達成するようにした装置も知られているが(特
開昭60−77205号公報)、このものは多数の制御
器と濾波器が必要で、構成が複雑高価となり、またアン
テナの指向角を直接検出する必要がある。
できる機械共振系の対象に対して、アンテナの機械共振
周波数近傍とその他の周波数領域とに分け、各々に専用
の制御器と各々の周波数領域の検出信号のみを通過させ
る濾波器と各々の周波数領域の制御信号のみを通過させ
る濾波器とを接続し、各々の領域毎に分離した制御を行
うことにより制御ループの安定化と振動の能動的減衰と
を同時に達成するようにした装置も知られているが(特
開昭60−77205号公報)、このものは多数の制御
器と濾波器が必要で、構成が複雑高価となり、またアン
テナの指向角を直接検出する必要がある。
【0014】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
簡単な構成により、アンテナ機構駆動用アクチュエータ
とアンテナ指向角誤差検出センサの擬似的なコロケーシ
ョン周波数特性を実現し得るアンテナの駆動制御装置を
提供することを目的とする。
簡単な構成により、アンテナ機構駆動用アクチュエータ
とアンテナ指向角誤差検出センサの擬似的なコロケーシ
ョン周波数特性を実現し得るアンテナの駆動制御装置を
提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、支持部材に支持されているアンテナを支持
部材を介して変移させるアクチュエータと、アンテナの
指向角の目標指向角に対する誤差を検出してアンテナ指
向角誤差信号を出力するアンテナ指向角誤差センサと、
アンテナ指向角誤差信号が入力され、前記誤差を最小と
する信号を出力するアンテナ駆動制御回路と、アンテナ
駆動制御回路の出力信号に対して、支持部材の1次固有
角周波数ωnよりも低い角周波数に***振角周波数ωr
を持ち、かつ、伝達関数が a0(s2+2ζrωrs+ωr 2)/(ansn+an−1sn−1 +・・・+a1s+a0) (ただし、a0〜anは定数、nは2以上の整数、ζr
は***振減衰係数、sはラプラス演算子)で表される特
性を付与して生成したアンテナ制御信号をアクチュエー
タに出力する***振フィルタとを有する構成としたもの
である。
成するため、支持部材に支持されているアンテナを支持
部材を介して変移させるアクチュエータと、アンテナの
指向角の目標指向角に対する誤差を検出してアンテナ指
向角誤差信号を出力するアンテナ指向角誤差センサと、
アンテナ指向角誤差信号が入力され、前記誤差を最小と
する信号を出力するアンテナ駆動制御回路と、アンテナ
駆動制御回路の出力信号に対して、支持部材の1次固有
角周波数ωnよりも低い角周波数に***振角周波数ωr
を持ち、かつ、伝達関数が a0(s2+2ζrωrs+ωr 2)/(ansn+an−1sn−1 +・・・+a1s+a0) (ただし、a0〜anは定数、nは2以上の整数、ζr
は***振減衰係数、sはラプラス演算子)で表される特
性を付与して生成したアンテナ制御信号をアクチュエー
タに出力する***振フィルタとを有する構成としたもの
である。
【0016】
【作用】本発明では、アンテナ駆動制御回路の出力信号
を、アンテナ支持部材の特性を考慮した***振フィルタ
を介してアンテナ指向角駆動用アクチュエータに供給す
ることにより、***振フィルタの持つダンピング特性に
よりアンテナ支持部材の振動を励起するようなアクチュ
エータ動作を抑制することができ、アクチュエータとア
ンテナ指向角誤差検出用センサの擬似的なコロケーショ
ン周波数特性を実現することができる。
を、アンテナ支持部材の特性を考慮した***振フィルタ
を介してアンテナ指向角駆動用アクチュエータに供給す
ることにより、***振フィルタの持つダンピング特性に
よりアンテナ支持部材の振動を励起するようなアクチュ
エータ動作を抑制することができ、アクチュエータとア
ンテナ指向角誤差検出用センサの擬似的なコロケーショ
ン周波数特性を実現することができる。
【0017】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図1乃至図
3と共に説明する。図1は本発明の一実施例の構成図を
示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し
てある。本実施例は図1に示すように、アンテナ指向角
誤差信号bを生成出力するアンテナ指向角誤差センサ1
と、アンテナ指向角誤差信号bを入力信号として受け、
アンテナ指向角誤差信号bを零とするような信号cを生
成出力するアンテナ駆動制御回路2と、信号cを入力信
号として受けアンテナ制御信号dを生成出力する***振
フィルタ3と、このアンテナ制御信号dにより駆動され
ることにより、加算点5を介してアンテナ機構6のアン
テナの指向方向を機械的に制御するアクチュエータ4と
より構成されている。
3と共に説明する。図1は本発明の一実施例の構成図を
示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し
てある。本実施例は図1に示すように、アンテナ指向角
誤差信号bを生成出力するアンテナ指向角誤差センサ1
と、アンテナ指向角誤差信号bを入力信号として受け、
アンテナ指向角誤差信号bを零とするような信号cを生
成出力するアンテナ駆動制御回路2と、信号cを入力信
号として受けアンテナ制御信号dを生成出力する***振
フィルタ3と、このアンテナ制御信号dにより駆動され
ることにより、加算点5を介してアンテナ機構6のアン
テナの指向方向を機械的に制御するアクチュエータ4と
より構成されている。
【0018】アンテナ指向角誤差信号bを生成出力する
アンテナ指向角誤差センサ1は例えば、RFセンサが用
いられ、アクチュエータ4としてはステッピングモータ
などを使用し得る。
アンテナ指向角誤差センサ1は例えば、RFセンサが用
いられ、アクチュエータ4としてはステッピングモータ
などを使用し得る。
【0019】すなわち、本実施例はアンテナ駆動制御回
路2とアクチュエータ4との間に***振フィルタ3を設
けた点に特徴を有する。この***振フィルタ3はアンテ
ナ機構6を構成している、図5に示した支持ブーム62
の1次固有振動数ωa よりも低い角周波数ωr に反
共振角周波数を持つようにした構成のフィルタで、その
伝達関数Fはラプラス演算子sを用いて F=a0(s2+2ζrωrs+ωr 2)/(ansn+an−1sn−1 +・・・+a1s+a0) (1) で表される。ここで、a0〜anは定数で、nは2以上の
整数で、また、ζrは***振減衰係数、ζnは減衰係数
パラメータである。
路2とアクチュエータ4との間に***振フィルタ3を設
けた点に特徴を有する。この***振フィルタ3はアンテ
ナ機構6を構成している、図5に示した支持ブーム62
の1次固有振動数ωa よりも低い角周波数ωr に反
共振角周波数を持つようにした構成のフィルタで、その
伝達関数Fはラプラス演算子sを用いて F=a0(s2+2ζrωrs+ωr 2)/(ansn+an−1sn−1 +・・・+a1s+a0) (1) で表される。ここで、a0〜anは定数で、nは2以上の
整数で、また、ζrは***振減衰係数、ζnは減衰係数
パラメータである。
【0020】このような***振フィルタ3は例えば図2
に示す如き構成により実現される。図2において、この
***振フィルタ3は、増幅器31で入力信号をωn 2倍
に増幅した後3分岐し、その内第1の信号は増幅器32
を介して演算器36に入力し、第2の信号は増幅器3
3、減算器34及び積分器35を介して演算器36に供
給して増幅器32及び38の各出力信号との演算を行わ
せ、この演算器36の出力信号を積分器37を介して加
算器40に供給して前記増幅器31から取り出されて分
岐された第3の信号と加算して出力すると共に、積分器
37の出力信号を増幅器38に入力し、かつ、増幅器3
9を介して減算器34に入力する構成である。
に示す如き構成により実現される。図2において、この
***振フィルタ3は、増幅器31で入力信号をωn 2倍
に増幅した後3分岐し、その内第1の信号は増幅器32
を介して演算器36に入力し、第2の信号は増幅器3
3、減算器34及び積分器35を介して演算器36に供
給して増幅器32及び38の各出力信号との演算を行わ
せ、この演算器36の出力信号を積分器37を介して加
算器40に供給して前記増幅器31から取り出されて分
岐された第3の信号と加算して出力すると共に、積分器
37の出力信号を増幅器38に入力し、かつ、増幅器3
9を介して減算器34に入力する構成である。
【0021】ここで、上記の増幅器32の伝達関数は2
(ζrωr−ζnωn)、増幅器33のそれは(ωr 2
−ωn 2)、増幅器38のそれは2ζnωn 、増幅器
39のそれはω2であり、積分器35及び37の伝達関
数は、それぞれ(1/s)で表される。これにより、こ
の***振フィルタ3全体の伝達関数は、 ωn 2(s2+2ζrωrs+ωr 2)/(s2+2ζ
nωns+ωn 2) で表される。すなわち、この伝達関数は(1)式の伝達
関数において、n=2、a1/a2=2ζnωn、a0/
a2=ωn 2としたときの値に相当する。
(ζrωr−ζnωn)、増幅器33のそれは(ωr 2
−ωn 2)、増幅器38のそれは2ζnωn 、増幅器
39のそれはω2であり、積分器35及び37の伝達関
数は、それぞれ(1/s)で表される。これにより、こ
の***振フィルタ3全体の伝達関数は、 ωn 2(s2+2ζrωrs+ωr 2)/(s2+2ζ
nωns+ωn 2) で表される。すなわち、この伝達関数は(1)式の伝達
関数において、n=2、a1/a2=2ζnωn、a0/
a2=ωn 2としたときの値に相当する。
【0022】次に、本実施例の動作について説明する。
図1において、地上局からのアンテナ目標指向角情報a
とアンテナ機構6の実際のアンテナ指向角fとの誤差を
示すアンテナ指向角誤差信号bがアンテナ指向角誤差セ
ンサ1により検出されてアンテナ駆動制御回路2へ供給
される。アンテナ駆動制御回路2はこのアンテナ指向角
誤差信号bが零となるような信号cを生成して***振フ
ィルタ3に入力する。
図1において、地上局からのアンテナ目標指向角情報a
とアンテナ機構6の実際のアンテナ指向角fとの誤差を
示すアンテナ指向角誤差信号bがアンテナ指向角誤差セ
ンサ1により検出されてアンテナ駆動制御回路2へ供給
される。アンテナ駆動制御回路2はこのアンテナ指向角
誤差信号bが零となるような信号cを生成して***振フ
ィルタ3に入力する。
【0023】***振フィルタ3はこの制御回路出力信号
cに対して位相補償を行ってアンテナ制御信号dを生成
し、このアンテナ制御信号dをアクチュエータ3へ出力
する。アクチュエータ3は従来装置と同様に、加算点5
で外乱トルクeと加算されるトルクを発生してアンテナ
機構6を駆動制御する。
cに対して位相補償を行ってアンテナ制御信号dを生成
し、このアンテナ制御信号dをアクチュエータ3へ出力
する。アクチュエータ3は従来装置と同様に、加算点5
で外乱トルクeと加算されるトルクを発生してアンテナ
機構6を駆動制御する。
【0024】ここで、本実施例の動作を明確にするた
め、アンテナ駆動制御回路1として比例ゲインのみを用
い、前記***振フィルタ3として図2に示した構成のフ
ィルタを使用し、かつ、***振減衰係数ζr=0.0
5、減衰係数パラメータζn=1としたときの、本実施
例の開ループ周波数特性のボード線図は、図3に示され
る。図3(A)は縦軸をゲイン、横軸を周波数で表した
ボード線図、同図(B)は縦軸を位相、横軸を周波数で
表したボード線図で、ωr=2π×1.5[rad/
s]、ωn=2π×10[rad/s]である。
め、アンテナ駆動制御回路1として比例ゲインのみを用
い、前記***振フィルタ3として図2に示した構成のフ
ィルタを使用し、かつ、***振減衰係数ζr=0.0
5、減衰係数パラメータζn=1としたときの、本実施
例の開ループ周波数特性のボード線図は、図3に示され
る。図3(A)は縦軸をゲイン、横軸を周波数で表した
ボード線図、同図(B)は縦軸を位相、横軸を周波数で
表したボード線図で、ωr=2π×1.5[rad/
s]、ωn=2π×10[rad/s]である。
【0025】図3(A)及び(B)から明らかなよう
に、図5に示したアンテナ支持ブーム62の1次共振周
波数よりも低い周波数である1.5Hzに、***振フィ
ルタ3により作られた***振点が存在する。
に、図5に示したアンテナ支持ブーム62の1次共振周
波数よりも低い周波数である1.5Hzに、***振フィ
ルタ3により作られた***振点が存在する。
【0026】この結果、本実施例によれば、***振フィ
ルタ3を追加するという簡単な回路構成により、***振
フィルタ3のダンピング特性の効果によって系の位相が
まず進んでから遅れるというセンサ・アクチュエータの
コロケーションが成立した系の特性と等価な周波数特性
を持つため、アンテナ駆動制御回路2として用いた比例
ゲインを適当に調整するだけで、このアンテナ駆動制御
装置を容易に安定化することができる。
ルタ3を追加するという簡単な回路構成により、***振
フィルタ3のダンピング特性の効果によって系の位相が
まず進んでから遅れるというセンサ・アクチュエータの
コロケーションが成立した系の特性と等価な周波数特性
を持つため、アンテナ駆動制御回路2として用いた比例
ゲインを適当に調整するだけで、このアンテナ駆動制御
装置を容易に安定化することができる。
【0027】更に、本実施例では、***振フィルタ3で
作る***振点をアンテナ支持ブーム62の共振点よりも
ある程度低く設定することで、仮にアンテナ支持ブーム
62の共振点が変動した場合でも、そのパラメータ変動
に対してアンテナ駆動制御回路2が不安定にならず、あ
る一定の性能を保つことができる(すなわち、ロバスト
性を有する)。
作る***振点をアンテナ支持ブーム62の共振点よりも
ある程度低く設定することで、仮にアンテナ支持ブーム
62の共振点が変動した場合でも、そのパラメータ変動
に対してアンテナ駆動制御回路2が不安定にならず、あ
る一定の性能を保つことができる(すなわち、ロバスト
性を有する)。
【0028】なお、上記の実施例では人工衛星に搭載し
たアンテナについて説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば航空機、自動車その他の移動
体などに搭載されたアンテナにも適用することができる
ものである。
たアンテナについて説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば航空機、自動車その他の移動
体などに搭載されたアンテナにも適用することができる
ものである。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
***振フィルタをアンテナ駆動制御回路の出力側に挿入
するだけで、***振フィルタに含まれるダンピング特性
の効果によって、アンテナ指向角駆動用アクチュエータ
とアンテナ指向角誤差検出用センサの擬似的なコロケー
ション周波数特性を実現することができるため、アンテ
ナを支持する支持部材の振動特性がアンテナ指向角に及
ぼす影響や、更にアンテナの構造パラメータの変化が及
ぼす影響などに対してロバスト化できるため、支持ブー
ムの振動特性やアンテナのパラメータ変動に影響され
ず、高帯域で(すなわち、高速の追従制御性を有し)、
かつ、高精度なアンテナ指向角制御が従来に比し簡単な
回路構成で実現できる。
***振フィルタをアンテナ駆動制御回路の出力側に挿入
するだけで、***振フィルタに含まれるダンピング特性
の効果によって、アンテナ指向角駆動用アクチュエータ
とアンテナ指向角誤差検出用センサの擬似的なコロケー
ション周波数特性を実現することができるため、アンテ
ナを支持する支持部材の振動特性がアンテナ指向角に及
ぼす影響や、更にアンテナの構造パラメータの変化が及
ぼす影響などに対してロバスト化できるため、支持ブー
ムの振動特性やアンテナのパラメータ変動に影響され
ず、高帯域で(すなわち、高速の追従制御性を有し)、
かつ、高精度なアンテナ指向角制御が従来に比し簡単な
回路構成で実現できる。
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】***振フィルタの一実施例の構成図である。
【図3】図1の実施例のボード線図の一例である。
【図4】従来装置の一例の構成図である。
【図5】アンテナ機構の一例を説明する概略構成図であ
る。
る。
1 アンテナ指向角誤差センサ 2 アンテナ駆動制御回路 3 ***振フィルタ 4 アクチュエータ 6 アンテナ機構 10 衛星本体 11 受信器 61 アンテナ 62 アンテナ支持ブーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05D 3/12 305 G05D 3/12 305V // G05D 1/08 1/08 Z
Claims (3)
- 【請求項1】 支持部材に支持されているアンテナを該
支持部材を介して変移させるアクチュエータと、 前記アンテナの指向角の目標指向角に対する誤差を検出
してアンテナ指向角誤差信号を出力するアンテナ指向角
誤差センサと、 該アンテナ指向角誤差信号が入力され、前記誤差を最小
とする信号を出力するアンテナ駆動制御回路と、 該アンテナ駆動制御回路の出力信号に対して、前記支持
部材の1次固有角周波数ωnよりも低い角周波数に***
振角周波数ωrを持ち、かつ、伝達関数が a0(s2+2ζrωrs+ωr 2)/(ansn+an−1sn−1 +・・・+a1s+a0) (ただし、a0〜anは定数、nは2以上の整数、ζr
は***振減衰係数、sはラプラス演算子)で表される特
性を付与して生成したアンテナ制御信号を前記アクチュ
エータに出力する***振フィルタとを有することを特徴
とするアンテナの駆動制御装置。 - 【請求項2】 前記支持部材は、人工衛星の衛星本体に
一端が取り付けられ、他端に前記アンテナを固定する柔
軟性支持ブームであり、前記アクチュエータにより回転
駆動制御されることを特徴とする請求項1記載のアンテ
ナの駆動制御装置。 - 【請求項3】 支持部材に支持されているアンテナを該
支持部材を介して変移させるアクチュエータと、 前記アンテナの指向角の目標指向角に対する誤差を検出
してアンテナ指向角誤差信号を出力するアンテナ指向角
誤差センサと、 該アンテナ指向角誤差信号が入力され、前記誤差を最小
とする信号を出力するアンテナ駆動制御回路と、 該アンテナ駆動制御回路の出力信号に対して、第1の増
幅器で入力信号をω 2 n 倍に増幅した後第1乃至第3の
信号に3分岐し、そのうち第1の信号は伝達関数2(ζ
r ω r −ζ n ω n )(ただし、ω n は前記支持部材の1
次固有角周波数 、ω r は***振角周波数でω n >ω r 、
ζ n は減衰係数パラメータ、ζ r は***振減衰係数)の
第2の増幅器を介して演算器に入力し、前記第2の信号
は伝達関数(ω r 2 −ω n 2 )の第3の増幅器、減算器
及び第1の積分器を介して前記演算器に供給し、前記演
算器の出力信号は第2の積分器を通して加算器に供給し
て前記第3の信号と加算し、前記第2の積分器の出力信
号を伝達関数2ζ n ω n の第4の増幅器と伝達関数ω n
2 の第5の増幅器にそれぞれ供給し、該第4の増幅器の
出力信号は前記演算器に供給して前記第2の増幅器の出
力信号と前記第1の積分器の出力信号との演算を行わ
せ、該第5の増幅器の出力信号は前記減算器に供給して
前記第3の増幅器の出力信号との減算を行わせ、前記加
算器から所定の特性を付与して生成したアンテナ制御信
号を取り出して前記アクチュエータに出力する***振フ
ィルタと を有することを特徴とするアンテナの駆動制御
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6163254A JP2596376B2 (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | アンテナの駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6163254A JP2596376B2 (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | アンテナの駆動制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH088630A JPH088630A (ja) | 1996-01-12 |
JP2596376B2 true JP2596376B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=15770306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6163254A Expired - Fee Related JP2596376B2 (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | アンテナの駆動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2596376B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009031654A1 (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-12 | National University Corporation Yokohama National University | 駆動制御方法、駆動制御装置、ステージ制御方法、ステージ制御装置、露光方法、露光装置及び計測装置 |
FR2922051A1 (fr) * | 2007-10-04 | 2009-04-10 | Axess Europ S A | Systeme d'antenne embarque de poursuite de satellite avec controle de polarisation |
JP5635741B2 (ja) * | 2008-04-22 | 2014-12-03 | 株式会社ミツトヨ | 追尾式レーザ干渉計 |
JP5605539B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-10-15 | 日本電気株式会社 | 移動***置推定追尾装置、移動***置推定追尾方法、及び移動***置推定追尾プログラム |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS516637A (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-20 | Anritsu Electric Co Ltd | Shikoseikuchusentoritsukeso |
JPS6077205A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | サ−ボ装置 |
JPS61269404A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アンテナ駆動装置 |
JPH02283128A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-20 | Fujitsu General Ltd | 衛星放送受信アンテナ調整用信号検出回路 |
JPH0613812A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アンテナ副反射鏡指向方向制御装置 |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP6163254A patent/JP2596376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH088630A (ja) | 1996-01-12 |
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JPH0218491B2 (ja) |
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---|---|---|---|
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