بررسی اثر نوع بیان سینماتیک در کنترل وضعیت فضاپیما با روش خطی سازی پسخورد

استفاده از تئورهای کنترل غیرخطی در مسئله کنترل وضعیت فضاپیما رایج و مرسوم می باشد. تئوری خطی سازی پسخورد یک روش کنترل غیرخطی است که سعی در خطی سازی دینامیک های غیرخطی سیستم دارد. انتخاب خروجی در این تئوری کنترلی، اثر مستقیمی بر پایداری سیستم خواهد داشت. به منظور کنترل وضعیت فضاپیما در این روش، پارامترهای توصیف کننده وضعیت سیستم به عنوان خروجی در نظر گرفته می شوند. هدف این پژوهش بررسی تفاوت اثر استفاده از روش مرسوم بیان سینماتیک از طریق پارامترهای کواترنیون در مقابل استفاده از پارامترهای اصلاح شده رودریگز می باشد. با طراحی صورت گرفته و نتایج شبیه سازی ها این مطلب مشخص شد که استفاده از کواترنیون ها در مانورهایی که منجر به صفر شدن قسمت اسکالر پارامترهای کواترنیون می شود، عدم کارایی قانون کنترلی رابه علت وجود سینگولاریتی در محاسبات نتیجه خواهد داد. این در حالی است که به کمک پارامترهای اصلاح شده رودریگز این مشکل به وجود نمی آید و کنترلر در مانورهای تغییر وضعیت یکسان سرعت و بهره وری بیشتری را با تلاش کمتر از خود نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

کواترنیون ها ، پارامترهای اصلاح شده رودریگز ، خطی سازی پسخورد ، کنترل وضعیت فضاپیما