JP6061348B2 - 衛星追尾アンテナシステムおよび衛星追尾アンテナ制御方法 - Google Patents
衛星追尾アンテナシステムおよび衛星追尾アンテナ制御方法 Download PDFInfo
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Description
I11θ"1 =T1 …(1)
I22θ"2 =T2 …(2)
I33θ"3 =T3 …(3)
I44θ"4 =T4 …(4)
θi :Gi 軸の回転角度
θ'i:Gi 軸の回転角速度
θ"i:Gi 軸の回転角加速度
Iii:構成物体iのGi 軸回りの慣性能率
Ti :構成物体iへのトルク
C12θ"1+C22θ"2+C32θ"3+C42θ"4+f2 =T2 …(6)
C13 θ" 1 +C23θ"2+C33θ"3+C43θ"4+f3 =T3 …(7)
C14θ"1+C24θ"2+C34θ"3+C44θ"4+f4 =T4 …(8)
Cij:構成物体iから構成物体jへの干渉係数
ただし、Ciiは構成物体iのGi 軸回りの慣性能率(Iii)
fi :構成物体の回転角度(θ1,θ2,θ3,θ4)、回転角速度(θ'1,θ'2,θ'3,θ'4) により構成物体iに作用するトルク。当該角度、角速度と構成物体の物理特性 (慣性行列、質量、重心位置、重心から各軸までの最短距離)の関数
Ti :構成物体iに作用する制御トルクおよび干渉トルクの総和
図4および図5において、Gi 軸への回転角コマンドθicを入力し(S1)、Gi 軸の実測された回転角θi との差分を計算し(S2)、制御則に基づきサーボモータへのコマンドを計算する(S3)。一方、干渉補償器10では、Gi 軸の回転角度θi と、回転角速度θ'iと、構成物体iの物理特性(定数)を入力し、(5)〜(8)式に基づいて干渉トルクCjiθ"j,fi および外乱トルクTdiを計算し、それらをモータコマンドへ変換してGi 軸制御部20−iのコマンド合成部に入力し、それらを打ち消すようにモータコマンドを合成する(S11)。そして、サーボモータにより構成物体iへのトルクTi を発生させ(S4)、構成物体iがGi 軸回りに回転し(S5)、Gi 軸の回転角度θi および回転角速度θ'iを計測し(S6)、ステップS2,S3にフィードバックする。
20−1 G1 軸制御部
20−2 G2 軸制御部
20−3 G3 軸制御部
20−4 G4 軸制御部
Claims (2)
- 複数のジンバル軸より構成されるジンバルプラットフォームと、該プラットフォーム上に搭載される衛星追尾アンテナとを備えた衛星追尾アンテナシステムにおいて、
前記複数のジンバル軸の回転角度および回転角速度と、既知である構成物体の物理特性とを用いて、各ジンバル軸に対して他の全てのジンバル軸の運動により発生する干渉成分を算定する干渉補償手段と、
前記各ジンバル軸に対する干渉成分を打ち消すように制御トルクを発生し、前記各ジンバル軸の制御を行う制御手段と
を備え、
前記干渉補償手段は、4つのジンバル軸の回転角度および回転角速度と、既知である構成物体の物理特性とを用い、以下の運動方程式を解くことにより前記干渉成分を算定することを特徴とする衛星追尾アンテナシステム。
C 11 θ" 1 +C 21 θ" 2 +C 31 θ" 3 +C 41 θ" 4 +f 1 =T 1
C 12 θ" 1 +C 22 θ" 2 +C 32 θ" 3 +C 42 θ" 4 +f 2 =T 2
C 13 θ" 1 +C 23 θ" 2 +C 33 θ" 3 +C 43 θ" 4 +f 3 =T 3
C 14 θ" 1 +C 24 θ" 2 +C 34 θ" 3 +C 44 θ" 4 +f 4 =T 4
C ij :構成物体iから構成物体jへの干渉係数
ただし、C ii は構成物体iのG i 軸回りの慣性能率(I ii )
f i :構成物体の回転角度(θ 1 ,θ 2 ,θ 3 ,θ 4 )、回転角速度(θ' 1 ,θ' 2 ,θ' 3 ,θ' 4 ) により構成物体iに作用するトルク。当該角度、角速度と構成物体の物理特性 (慣性行列、質量、重心位置、重心から各軸までの最短距離)の関数
T i :構成物体iに作用する制御トルクおよび干渉トルクの総和 - 複数のジンバル軸より構成されるジンバルプラットフォームと、該プラットフォーム上に搭載される衛星追尾アンテナとを備え、該衛星追尾アンテナのアンテナ指向方向を制御する衛星追尾アンテナ制御方法において、
前記複数のジンバル軸の回転角度および回転角速度と、既知である構成物体の物理特性とを用いて、各ジンバル軸に対して他の全てのジンバル軸の運動により発生する干渉成分を算定する干渉補償ステップと、
前記各ジンバル軸に対する干渉成分を打ち消すように制御トルクを発生し、前記各ジンバル軸の制御を行う制御ステップと
を有し、
前記干渉補償ステップでは、4つのジンバル軸の回転角度および回転角速度と、既知である構成物体の物理特性とを用い、以下の運動方程式を解くことにより前記干渉成分を算定することを特徴とする衛星追尾アンテナ制御方法。
C 11 θ" 1 +C 21 θ" 2 +C 31 θ" 3 +C 41 θ" 4 +f 1 =T 1
C 12 θ" 1 +C 22 θ" 2 +C 32 θ" 3 +C 42 θ" 4 +f 2 =T 2
C 13 θ" 1 +C 23 θ" 2 +C 33 θ" 3 +C 43 θ" 4 +f 3 =T 3
C 14 θ" 1 +C 24 θ" 2 +C 34 θ" 3 +C 44 θ" 4 +f 4 =T 4
C ij :構成物体iから構成物体jへの干渉係数
ただし、C ii は構成物体iのG i 軸回りの慣性能率(I ii )
f i :構成物体の回転角度(θ 1 ,θ 2 ,θ 3 ,θ 4 )、回転角速度(θ' 1 ,θ' 2 ,θ' 3 ,θ' 4 ) により構成物体iに作用するトルク。当該角度、角速度と構成物体の物理特性 (慣性行列、質量、重心位置、重心から各軸までの最短距離)の関数
T i :構成物体iに作用する制御トルクおよび干渉トルクの総和
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JP2014024321A JP6061348B2 (ja) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | 衛星追尾アンテナシステムおよび衛星追尾アンテナ制御方法 |
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JP2014024321A JP6061348B2 (ja) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | 衛星追尾アンテナシステムおよび衛星追尾アンテナ制御方法 |
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JP2015150929A JP2015150929A (ja) | 2015-08-24 |
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