طراحی کنترلکننده واروندینامیک برای یک ماهواره با درنظرگرفتن دینامیک عملگرهای مغناطیسی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 6, Volume 19, Issue 8, 1398, Pages 1875-1887 PDF (695.44 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| حامد عارفخانی; سید حسین ساداتی* ; مرتضی شهروی | ||
| گروه دینامیک پرواز و کنترل، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله برای کنترل یک ماهواره تحریکشده با عملگرهای مغناطیسی از کنترلکننده غیرخطی واروندینامیک استفاده شده است. از آنجا که پایداری قوانین کنترل خطی در دینامیکهای غیرخطی در شرایط دور از نقطه تعادل تضمین نشده، لذا لزوم طراحی یک قانون کنترل غیرخطی که پایداری آن کلی است، ضروری به نظر میرسد. در این روش طراحی، با تغییر در پارامترهای سیستم، دینامیک غیرخطی سیستم به دینامیک خطی تبدیل میشود و ورودی کنترلکننده، این تغییر را جبران میکند. پایداری سیستم حلقه بسته توسط روش لیاپانوف مورد بررسی و اثبات شد. معادلات دینامیک و سینماتیک ماهواره در حضور گشتاورهای اغتشاشی آیرودینامیک، گرادیان جاذبه، مغناطیسی و تابشی توسعهیافته و خطیسازی معادلات حرکت حول نقطه تعادل انجام شده است. برای ارزیابی عملکرد کنترلکننده واروندینامیک، قوانین کنترل خطی کلاسیک تناسبی- مشتقگیر و کنترل بهینه رگولاتور مرتبه دوم خطی طراحی شده و نتایج با آن مقایسه شده است. با مدلسازی مدار ماهواره، گشتاورهای اغتشاشی و بردار میدان مغناطیسی زمین محلی، بهصورت لحظهای و با توجه به وضعیت ماهواره در مدار محاسبه میشوند. در انتها پاسخ سیستم با فرض درنظرگرفتن محدوده اشباع برای عملگرهای مغناطیسی نمایش داده شده است. نتایج نمایانگر عملکرد بهتر کنترلکننده غیرخطی وارون دینامیک در معیار دقت و زمان همگرایی است. | ||
| Keywords | ||
| کنترل وضعیت مغناطیسی ماهواره; کنترل غیرخطی واروندینامیک; پایداری لیاپانوف; کنترل کلاسیک; کنترل بهینه | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 540 PDF Download: 651 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,431,600 |
| PDF Download | 17,550,012 |