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衛星軌道の制御:FMUを使ったコシミュレーション

他のFMI準拠ツールからスタンドアロンのモデルをインポートして,同期モードで自分のモデルと一緒に実行することができます.この例では,3D力学とブロックベースの制御論理を組み合せて人工衛星をモデル化します.人工衛星は打上げシーケンスに従って地表から打ち上げられます.その後,制御ロジックFMUがスラスタを介して高度と速度を調整します.

この例を実行するためには以下が必要です.

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モデル

衛星軌道制御モデルは,地球と衛星のサブシステムから構成されます.地球は一定の回転を持つ質量としてモデル化され,衛星はそれに作用する推進力を持つ質量としてモデル化されます.

地球と衛星のサブシステムのモデル

コシミュレーションのためにFMUをインポートする

任意のFMI準拠のツールで設計された制御ロジックFMUがインポートされます.これは,衛星の移動中の瞬間的なエネルギー消費を最小限に抑えるように調整されています.FMUは2つの比例微分(PD)コントローラを使用してモデル化されます.

FMUのインポート

FMIのコシミュレーションインポートを使って,任意のFMI準拠のツールで設計されたモデルをインポートします.

インポートされたFMUを使ったモデル

衛星軌道を調べる

3Dグラフィックス,テクスチャ,パラメトリックプロットを使って,地球を回る衛星の軌道を視覚化します.高度コントローラがある場合とない場合の軌道を比較します.コントローラのない衛星は一定の高度を維持できないため,不均一な軌跡を辿ります.

衛星軌道を分析する

Wolfram言語を使ったカスタムの可視化機能によって,衛星軌道を可視化します.

高度コントローラがある場合とない場合の衛星軌道

FMIのコシミュレーションインポート:System Modeler 12.0の新機能