JP3053921B2 - 宇宙航行体の運動制御装置 - Google Patents
宇宙航行体の運動制御装置Info
- Publication number
- JP3053921B2 JP3053921B2 JP3231245A JP23124591A JP3053921B2 JP 3053921 B2 JP3053921 B2 JP 3053921B2 JP 3231245 A JP3231245 A JP 3231245A JP 23124591 A JP23124591 A JP 23124591A JP 3053921 B2 JP3053921 B2 JP 3053921B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control command
- motion
- control
- spacecraft
- generated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 11
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば宇宙空間で各
種作業に供される軌道上作業機を含む宇宙航行体の運動
を制御するのに用いられる運動制御装置に関する。
種作業に供される軌道上作業機を含む宇宙航行体の運動
を制御するのに用いられる運動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、宇宙開発の分野においては、宇宙
ステーション等の大型の宇宙航行体の開発が進められて
いる。ところで、このような大型の宇宙航行体は、各部
を予め地上で分割して制作して、分割状態のままで、宇
宙空間に輸送し、宇宙空間において作業用マニピュレー
タを搭載した小型の宇宙航行体を用いて組立設置するこ
とが考えられている。
ステーション等の大型の宇宙航行体の開発が進められて
いる。ところで、このような大型の宇宙航行体は、各部
を予め地上で分割して制作して、分割状態のままで、宇
宙空間に輸送し、宇宙空間において作業用マニピュレー
タを搭載した小型の宇宙航行体を用いて組立設置するこ
とが考えられている。
【０００３】しかし、このような小型の宇宙航行体にあ
っては、在来からの単に姿勢制御だけのように、追従性
を保証するための線形項のみの運動形態でなくなり、作
業用マニピュレータの作動に伴う遠心力やカリオリの力
等による非線形項の運動形態も生じるために、線形項の
補償に加えて、非線形項の運動形態も補償する必要があ
る。
っては、在来からの単に姿勢制御だけのように、追従性
を保証するための線形項のみの運動形態でなくなり、作
業用マニピュレータの作動に伴う遠心力やカリオリの力
等による非線形項の運動形態も生じるために、線形項の
補償に加えて、非線形項の運動形態も補償する必要があ
る。
【０００４】このような運動制御手段としては、線形項
を補償する線形制御コマンドに対して非線形項を補償す
る非線形制御コマンドを加えた制御コマンドを生成し、
この制御コマンドに応じて駆動アクチュエータを駆動制
御することにより、宇宙航行体の並進及び回転動作によ
る運動を制御することが考えられている。この場合、線
形項の運動形態に対応する線形項制御コマンドと異な
り、非線形項の運動形態に対応する非線形項制御コマン
ドは、その値が非線形であるために、その取扱いが煩雑
であるという問題を有する。その問題として例えば、制
御コマンドがスラスタ等の運動制御用アクチュエータの
リミット値を越えた場合、この制御コマンドの修正を度
のように設定するかがある。なお、このアクチュエーの
リミット値はアクチュエータ自体の能力等に応じて設定
される。
を補償する線形制御コマンドに対して非線形項を補償す
る非線形制御コマンドを加えた制御コマンドを生成し、
この制御コマンドに応じて駆動アクチュエータを駆動制
御することにより、宇宙航行体の並進及び回転動作によ
る運動を制御することが考えられている。この場合、線
形項の運動形態に対応する線形項制御コマンドと異な
り、非線形項の運動形態に対応する非線形項制御コマン
ドは、その値が非線形であるために、その取扱いが煩雑
であるという問題を有する。その問題として例えば、制
御コマンドがスラスタ等の運動制御用アクチュエータの
リミット値を越えた場合、この制御コマンドの修正を度
のように設定するかがある。なお、このアクチュエーの
リミット値はアクチュエータ自体の能力等に応じて設定
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、最
近の宇宙開発の分野にあっては、並進及び回転動作にと
もなう運動を高精度に制御することのできる運動制御装
置の開発が要請されている。
近の宇宙開発の分野にあっては、並進及び回転動作にと
もなう運動を高精度に制御することのできる運動制御装
置の開発が要請されている。
【０００６】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、簡易な構成で、且つ、線形項及び非線形項の運動
形態を含む運動の高精度な制御を実現し得るようにした
宇宙航行体の運動制御装置を提供することを目的とす
る。
ので、簡易な構成で、且つ、線形項及び非線形項の運動
形態を含む運動の高精度な制御を実現し得るようにした
宇宙航行体の運動制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は宇宙航行体の
並進及び回転動作により発生する運動を制御する宇宙航
行体の運動制御装置において、前記宇宙航行体の並進及
び回転動作により発生する運動形態の非線形項を補償す
る非線形項制御コマンドと前記宇宙航行体の並進及び回
転運動により発生する線形項を補償する線形項制御コマ
ンドを合成して制御コマンドを生成するコマンド生成手
段と、このコマンド生成手段で生成された制御コマンド
が所定値を越えた状態で、前記線形項制御コマンドを修
正して前記制御コマンドを所定値内に設定処理する制御
コマンド処理手段と、この制御コマンド処理手段で処理
した制御コマンドに応動して駆動制御され、前記宇宙航
行体の並進及び回転動作により発生する運動を制御する
運動制御手段とを備えて構成したものである。
並進及び回転動作により発生する運動を制御する宇宙航
行体の運動制御装置において、前記宇宙航行体の並進及
び回転動作により発生する運動形態の非線形項を補償す
る非線形項制御コマンドと前記宇宙航行体の並進及び回
転運動により発生する線形項を補償する線形項制御コマ
ンドを合成して制御コマンドを生成するコマンド生成手
段と、このコマンド生成手段で生成された制御コマンド
が所定値を越えた状態で、前記線形項制御コマンドを修
正して前記制御コマンドを所定値内に設定処理する制御
コマンド処理手段と、この制御コマンド処理手段で処理
した制御コマンドに応動して駆動制御され、前記宇宙航
行体の並進及び回転動作により発生する運動を制御する
運動制御手段とを備えて構成したものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、制御コマンド処理手段は制
御コマンドが所定値を越えた状態で、そのうち線形項制
御コマンドのみが相似縮小されて所定値内に修正され
る。これにより、制御コマンドは所定値を越えた場合に
おいても、線形項制御コマンドが相似的に縮小されるだ
け宇宙航行体の運動制御特性が低下されるだけとなり、
その特性の低下が最小限に押さえられる。
御コマンドが所定値を越えた状態で、そのうち線形項制
御コマンドのみが相似縮小されて所定値内に修正され
る。これにより、制御コマンドは所定値を越えた場合に
おいても、線形項制御コマンドが相似的に縮小されるだ
け宇宙航行体の運動制御特性が低下されるだけとなり、
その特性の低下が最小限に押さえられる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。
照して詳細に説明する。
【００１０】図１はこの発明の一実施例に係る宇宙航行
体の運動制御装置を示すもので、制御コマンド生成部１
０には図示しない指令部より系の追従性を補償する線形
項に対応する線形項制御コマンド及び宇宙航行体１１
（図２参照）に付与される遠心力等を補償する非線形項
に対応する非線形項制御コマンドが入力される。この制
御コマンド生成部１０は、その出力端に制御コマンド処
理部１２が接続され、入力した線形項制御コマンド及び
非線形項制御コマンドに基づいて制御コマンドを生成し
て該制御コマンド処理部１２に出力する。制御コマンド
処理部１２は、その出力端がアクチュエータ駆動部１３
に接続されており、図２に示すように入力した制御コマ
ンドが予め設定される所定値、例えばリミット値を越え
ると、線形項制御コマンドを修正して制御コマンドをリ
ミット値内に設定し、アクチュエータ駆動部１３に出力
する。アクチュエータ駆動部１３は運動制御用アクチュ
エータ１４に接続されており、入力した制御コマンドに
応じた駆動信号を生成してアクチュエータ１４を駆動制
御し、宇宙航行体１１の運動を制御する。
体の運動制御装置を示すもので、制御コマンド生成部１
０には図示しない指令部より系の追従性を補償する線形
項に対応する線形項制御コマンド及び宇宙航行体１１
（図２参照）に付与される遠心力等を補償する非線形項
に対応する非線形項制御コマンドが入力される。この制
御コマンド生成部１０は、その出力端に制御コマンド処
理部１２が接続され、入力した線形項制御コマンド及び
非線形項制御コマンドに基づいて制御コマンドを生成し
て該制御コマンド処理部１２に出力する。制御コマンド
処理部１２は、その出力端がアクチュエータ駆動部１３
に接続されており、図２に示すように入力した制御コマ
ンドが予め設定される所定値、例えばリミット値を越え
ると、線形項制御コマンドを修正して制御コマンドをリ
ミット値内に設定し、アクチュエータ駆動部１３に出力
する。アクチュエータ駆動部１３は運動制御用アクチュ
エータ１４に接続されており、入力した制御コマンドに
応じた駆動信号を生成してアクチュエータ１４を駆動制
御し、宇宙航行体１１の運動を制御する。
【００１１】この宇宙航行体１１の運動制御としては、
該宇宙航行体１１の姿勢を制御するための運動制御や、
宇宙航行体１１に所定の動作を行わしめたりする積極的
な運動制御に用いても良い。
該宇宙航行体１１の姿勢を制御するための運動制御や、
宇宙航行体１１に所定の動作を行わしめたりする積極的
な運動制御に用いても良い。
【００１２】このように、上記宇宙航行体の運動制御装
置は運動制御用アクチュエータ１４を駆動制御する制御
コマンドを宇宙航行体１１の並進及び回転動作により発
生する運動形態の非線形項を補償する非線形項制御コマ
ンドと線形項を補償する線形制御コマンドを合成して生
成し、この制御コマンドがリミット値を越えた状態で、
線形項制御コマンドのみを修正してリミット値内に設定
するように構成した。これによれば、修正した制御コマ
ンドが線形項制御コマンドを相似的に縮小しただけであ
ることにより、非線形項制御コマンドが正規の値に保た
れる。この結果、宇宙航行体１１の運動制御特性が縮小
分だけ低下されることとなり、制御コマンドがリミット
値を越えた状態においても運動制御特性の低下を最小限
に押さえることが可能となり、高精度な運動制御が容易
に可能となる。
置は運動制御用アクチュエータ１４を駆動制御する制御
コマンドを宇宙航行体１１の並進及び回転動作により発
生する運動形態の非線形項を補償する非線形項制御コマ
ンドと線形項を補償する線形制御コマンドを合成して生
成し、この制御コマンドがリミット値を越えた状態で、
線形項制御コマンドのみを修正してリミット値内に設定
するように構成した。これによれば、修正した制御コマ
ンドが線形項制御コマンドを相似的に縮小しただけであ
ることにより、非線形項制御コマンドが正規の値に保た
れる。この結果、宇宙航行体１１の運動制御特性が縮小
分だけ低下されることとなり、制御コマンドがリミット
値を越えた状態においても運動制御特性の低下を最小限
に押さえることが可能となり、高精度な運動制御が容易
に可能となる。
【００１３】なお、上記実施例では、運動を制御するア
クチュエータとして、スラスタを用いた場合で説明した
が、これに限ることなく、例えば駆動ホイール等を用い
て構成することも可能である。よって、この発明は上記
実施例に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のこと
である。
クチュエータとして、スラスタを用いた場合で説明した
が、これに限ることなく、例えば駆動ホイール等を用い
て構成することも可能である。よって、この発明は上記
実施例に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のこと
である。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、簡易な構成で、且つ、線形項及び非線形項の運動形
態を含む運動の高精度な制御を実現し得るようにした宇
宙航行体の運動制御装置を提供することができる。
ば、簡易な構成で、且つ、線形項及び非線形項の運動形
態を含む運動の高精度な制御を実現し得るようにした宇
宙航行体の運動制御装置を提供することができる。
【図１】この発明の一実施例に係る宇宙航行体の運動制
御装置を示したブロック図。
御装置を示したブロック図。
【図２】図１の動作を説明するために示した図。
１０…制御コマンド生成部、１１…宇宙航行体、１２…
制御コマンド処理部、１３…アクチュエータ駆動部、１
４…アクチュエータ。
制御コマンド処理部、１３…アクチュエータ駆動部、１
４…アクチュエータ。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B64G 1/24 B25J 13/00 G05D 1/08
Claims (1)
- 【請求項１】 宇宙航行体の並進及び回転動作により発
生する運動を制御する宇宙航行体の運動制御装置におい
て、 前記宇宙航行体の並進及び回転動作により発生する運動
形態の非線形項を補償する非線形項制御コマンドと前記
宇宙航行体の並進及び回転運動により発生する線形項を
補償する線形項制御コマンドを合成して制御コマンドを
生成するコマンド生成手段と、 このコマンド生成手段で生成された制御コマンドが所定
値を越えた状態で、前記線形項制御コマンドを修正して
前記制御コマンドを所定値内に設定処理する制御コマン
ド処理手段と、 この制御コマンド処理手段で処理した制御コマンドに応
動して駆動制御され、前記宇宙航行体の並進及び回転動
作により発生する運動を制御する運動制御手段とを具備
したことを特徴とする宇宙航行体の運動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231245A JP3053921B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 宇宙航行体の運動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231245A JP3053921B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 宇宙航行体の運動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0569899A JPH0569899A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3053921B2 true JP3053921B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=16920602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3231245A Expired - Lifetime JP3053921B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 宇宙航行体の運動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053921B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140084294A (ko) * | 2011-10-27 | 2014-07-04 | 엘에스아이 코포레이션 | 복소 지수 비선형 함수와 함께 명령어를 갖는 디지털 처리 |
| JP5921248B2 (ja) | 2012-02-16 | 2016-05-24 | キヤノン株式会社 | ロボットの制御装置、ロボット、そのプログラム及びその制御方法 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP3231245A patent/JP3053921B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0569899A (ja) | 1993-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06113579A (ja) | 位置制御方法および位置制御装置 | |
| JP3053921B2 (ja) | 宇宙航行体の運動制御装置 | |
| US5013986A (en) | Actuating drive for positioning a rotary element | |
| JP2003216243A (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JPH0639760A (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JPS6218398A (ja) | 人工衛星の制御装置 | |
| JP2918269B2 (ja) | ロボットの移動制御方法 | |
| JPS59205283A (ja) | 産業用ロボツト | |
| JP2583272B2 (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JP3034685B2 (ja) | 研磨ロボットの制御方法 | |
| JP3135631B2 (ja) | 運動制御装置 | |
| JP2754910B2 (ja) | 人工衛星の姿勢制御装置 | |
| JP4552328B2 (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JP3135601B2 (ja) | 宇宙航行体の姿勢制御装置 | |
| JPH08282598A (ja) | 人工衛星の姿勢制御装置 | |
| JP3324482B2 (ja) | 位置制御装置 | |
| JPH05313746A (ja) | マニピュレータの制御装置 | |
| GARCIA et al. | Control formulations for vibration suppression of an active structure in slewing motions | |
| JP2674120B2 (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JPH0719180B2 (ja) | 送り軸の位置制御方式 | |
| JP2994100B2 (ja) | アンテナ駆動装置 | |
| JP2841558B2 (ja) | 減速機のバックラッシュを補償したトルク制御方法 | |
| JP2728697B2 (ja) | 電動機のトルク制御方式 | |
| JP3178858B2 (ja) | 宇宙航行体の運動制御装置 | |
| JP2504433B2 (ja) | 柔軟マニピユレ−タの制御方法 |