IRC 横浜国立大学 学際プロジェクト研究センター / Yokohama National University, Interdisciplinary Research Center

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 樋口 丈浩 Takehiro HIGUCHI

   職名:特任教員(助教)平成24年度から環境情報研究院助教
   専門:航空宇宙工学,最適制御,非線形制御
   連絡先:045-339-3697 Email:
   居室:工学基礎研究棟2F 201室
■研究テーマと概要■

航空宇宙分野における最適制御問題を中心に研究を行っております.航空宇宙分野では重量やコストの制限が大きく,最適化問題は必要不可欠となります.このような最適化問題を航空宇宙分野において広く扱い,最適であることの美しさを追求しています.最適制御問題とともに,航空宇宙機のシステムデザイン,計測,制御を複合的に扱いより良い航空宇宙システムの実現を目指しています.

(1) 宇宙構造物の最適制御問題

 

 宇宙構造物の最適制御問題を広く扱っています.例として右図に描かれているような宇宙マニピュレータの制御を行っています.宇宙構造物の制御は宇宙空間の特性と打ち上げコストの制限などにより以下のような制限・制約があります.

  • 運動量・角運動量が保存
  • 消費できる電力
  • 搭載できる情報機器能力

このような条件により複雑な非線形システムをシンプル且つ最適性を追求した制御則の設計などを行っています.

テキストでの説明

図1.宇宙マニピュレータ
 

(2) プラズマアクチュエータに関する研究

 

絶縁体を挟んだ電極間にグロー放電を生じさせることにより周辺の流体を誘起するプラズマアクチュエータに関する研究を行っています.プラズマアクチュエータは従来航空機の抵抗低減を主に開発されていますが,未だ発展途上の研究分野であります.その特性を利用し,アクチュエータを用いたアプリケーションの開発等を目指しています.

テキストでの説明

図2. プラズマアクチュエータ
 

その他の研究

 

上記の研究の他に,右図にあるような小型航空機の自律飛行制御や小型ヘリコプターの制御など,また,宇宙機の運動や姿勢制御など,航空宇宙分野における研究を幅広く行っております.

テキストでの説明

図3. 小型航空機
 
■主な公表論文■
  
    1. T. Higuchi, K.Ogawara, S.Mochizuki, "Direct Measurement of Wall-Shear Stress of Plane Shear Layer with Plasma Synthetic Jet Actuator", Journal of Fluid Science and Technology, Vol.4, No.1, pp.75-83,2009
    2. K. Ogawara, T. Nakatsukasa, T. Higuchi, "状態空間データベースを応用した移動システムの走行制御", Trans. of JSME(C), Vol.74, No.743, pp. 1872 - 1878, 2008
    3. K. Ogawara, T. Nakagawa, T. Higuchi, M. Ohishi, "プラズマシンセティックジェットアクチュエータの湿度依存性", Trans. of JSME(B), Vol.74, No.739, pp. 618 - 623, 2008
    4. T. Higuchi, K. Ogawara, S. Nishitani, "Formation Control of Underactuated Satellite using Holonomy" Proc. of SICE-ICCAS2006, pp. 2196-2201, 2006 (Young Authors Award受賞論文)
    5. T. Higuchi, "Minimum Energy Control Law for Deployable Space Structures" Proc. of ISTS 2002, pp. 2430-2435, 2005 (JSASS President Award 受賞論文)