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書籍詳細

産業制御シリーズ 4)

  航空・宇宙における制御

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畑剛 三菱重工業(株) 工博 著

泉達司 科学技術庁 著

川口淳一郎 宇宙科学研究所助教授 工博 著

発行年月日:1999/11/12 , 判 型: A5,  ページ数:208頁

ISBN:978-4-339-04424-9,  定 価:2,916円 (本体2,700円+税)

ジャンル:

航空宇宙分野での制御理論の適用事例を,航空機の制御,大域的ナビゲーションシステム,ロケットの姿勢,軌道運動と制御,の3分野に分けて紹介した。実機に制御理論を適用する際の考え方,問題点に力点を置いた。

【目次】

1. 航空機の制御
1.1 飛行制御システム…1
1.2 航空機の運動力学とモデリング…6
1.2.1 航空機の運動力学…6
1.2.2 航空機のモデリング…12
1. 航空機の制御
1.1 飛行制御システム…1
1.2 航空機の運動力学とモデリング…6
1.2.1 航空機の運動力学…6
1.2.2 航空機のモデリング…12
1.3 ALFLEXの制御…19
1.3.1 ALFLEXの目的…19
1.3.2 ALFLEXのモデリング…24
1.3.3 設計理論…29
1.3.4 設計仕様…45
1.3.5 設計結果…46
1.3.6 制御則の評価…52
1.3.7 飛行試験結果…57
1.4 ま  と  め…61
引用・参考文献…65

2. 大域的ナビゲーションシステム
2.1 航法システム…68
2.2 GPS航法…69
2.2.1 GPSの概要…70
2.2.2 DGPS(differential GPS,差分GPS)方式…74
2.2.3 OREXのGPS…74
2.2.4 ALFLEXのDGPS(DGPSR,地上装置)…77
2.2.5 GPSを使用した姿勢決定…85
2.3 複合航法…86
2.3.1 複合航法…87
2.3.2 カルマンフィルタ…89
2.3.3 複合航法の適用例…94
2.3.4 飛行実験結果…105
引用・参考文献…108

3. ロケットの姿勢・軌道運動と制御
3.1 軌道運動…109
3.2 柔軟性を考慮した姿勢運動方程式…112
3.2.1 柔軟飛翔体の運動基礎式…113
3.2.2 固有関数の定義と規格化…115
3.2.3 機体の回転運動について…116
3.2.4 機体の並進運動について…117
3.2.5 曲げ振動モードについて…118
3.3 可動部分の運動記述と全体の運動方程式…119
3.3.1 慣性力を無視した可動ノズルを含む全運動方程式…119
3.3.2 慣性力を考慮した運動方程式…121
3.3.3 TWDとスロッシング…125
3.4 簡単化された力学モデルと剛体近似…126
3.4.1 簡単な制御モデル…126
3.4.2 剛体性指標…128
3.4.3 基礎的な制御安定性の解釈…128
3.4.4 ON/OFF制御における定常の構造振動と発振限界…131
3.4.5 M-3SⅡ型ロケット第8号機,第2段制御系の事故例…133
3.5 制御ループゲインの決定…136
3.5.1 姿勢制御ゲインのスケジューリング…136
3.5.2 姿勢制御ゲインの切換え時の迎角オーバシュートと制御系フィルタ時定数の関係…140
3.6 飛翔体姿勢制御系の設計…142
3.6.1 古典的な設計方法…142
3.6.2 現代制御現論による制御系設計--LQGによるM-3SⅡロケット姿勢制御系の設計…145
3.6.3 H◆∞◆ 制御による制御論理の設計…151
3.6.4 H◆∞◆ 制御理論での設計結果とその古典的な補償器への組替え…155
3.7 ON/OFF制御とデューティの管理…159
3.7.1 リレー要素と電磁弁結合系の周波数特性…159
3.7.2 剛体系におけるON/OFF制御系の古典的設計…162
3.7.3 外乱下のON/OFF制御…167
3.7.4 デューティ管理とON/OFF制御--まびき制御論理…169
3.8 誘導(軌道制御)方策…174
3.8.1 飛翔体の直接誘導法…175
3.8.2 電波誘導方式:追跡処理…178
3.9 機上での姿勢,軌道計算方法…182
3.9.1 姿勢積分計算…182
3.9.2 軌道積分計算…187
引用・参考文献…188
 
索引…193


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