制御実験装置

航空宇宙実験装置 コントロールモーメントジャイロ(CMG)

回転する円盤(フライホイール)の力を利用し、大型の宇宙機や人工衛星の姿勢を制御

CONTROL MOMENT GYROSCOPE

姿勢制御装置 コントロールモーメントジャイロ(CMG)
CMGの拡大画像はこちら

この4軸Control Moment Gyroscope(CMG)は多自由度の剛体制御が素晴しくうまく表現できる劇的なまで豊かなシステムです。

ジャイロスコープトルク現象やCMGによる精密高性能姿勢制御での使用状態をグラフィカルに表現できる基本的な実験がすぐに実行可能です。
MIMO制御から特異点回避に加えて一般的な非線形制御までのトピックが含まれます。従ってこのシステムは初級者から研究者まで興味をそそられる実験ができます。

さらにこのコントロール・モーメント・ジャイロプラントを人工衛星姿勢制御のエミュレートに使用することもできます。

刺激的な実験として、先ず開ループ章動モードでの実験を示し、次にその効果的な制御を示します。

コントロール・モーメント・ジャイロ装置には全てのジンバルが際限なく運動できるように低摩擦スリップリングが、また全ての位置・速度状態のフィードバックがかけられるように精密エンコーダが装着されています。
コントロール・モーメント・ジャイロ装置を安全に動作させるためにフェールセーフブレーキ、慣性体レート検出スイッチ、リアルタイムウオッチドッグモニタリングなどの多くの安全装置機能を備えています。

高運動量で非常に動的バランスのとれたロータ(回転する円盤)には、精密制御と円滑なシステム動作をさせるための高イナーシャ剛性とジャイロ機能が備わっています。
各軸には精密システム制御とデータ解析、低ノイズリアルタイム角速度測定用高分解能エンコーダが装着されています。
2軸に電気機械式ブレーキ、3軸目にサーボブレーキがあるので1から4自由度のシステムや目標のジンバル方位システムが素早くセットアップできます。


各ジンバルには金メッキのスリップリングが装着してあり、全軸とも低ノイズ、低抵抗の拘束性のない360°連続回転運動が得られます。

コントロール・モーメント・ジャイロ(CMG)は、回転する円盤(フライホイール)の力を利用して、大型の宇宙機や人工衛星の姿勢を制御する姿勢制御装置です。CMGは従来の人工衛星の姿勢制御に使用されているリアクション・ホイールよりも大きな角運動量、トルク(リアクション・ホイールに比べると数十倍)を発生することができます。

航空宇宙実験装置 コントロールモーメントジャイロ(CMG) 航空宇宙実験装置 コントロールモーメントジャイロ(CMG)

モデル750データシート

フィードバック 高分解能光エンコーダー
アクチュエータ 高磁束密度高トルク希土類磁石モ−タ
運動範囲 精密メタルスリップリングを介しての4軸連続稼働
サーボアンプ 1KHz カレントループ帯域幅
寸法, 重量 50x50x48 cm, 16kg.

このページ(制御実験装置[航空宇宙実験装置 コントロールモーメントジャイロ])のトップへ