کنترل بهینه یک فضاپیمایالاستیک در انجام ماموریت مجاورتی با استفاده از روش معادله ریکاتی وابسته به حالت

این مقاله، به طراحی کنترلر مناسب برای فضاپیمایی با سازه الاستیک ، در انجام ماموریت های مجاورتی اختصاص دارد . هدف آن است که فضاپیمای تعقیب کننده ، خود را به فاصله نسبی مشخصی از هدف برساند و سپس در شرایطی که وضعیت آنها با یکدیگر هماهنگ باشد ، درگاه ارتباطی خود را بر درگاه ارتباطی هدف منطبق سازد . اجرای فرآیند ذکر شده اغلب مستلزم مانورهای بزرگ ، سریع و دقیق موقعیت و وضعیت است که ارتعاشات بخش های انعطاف پذیر فضاپیما را نیز به همراه خواهد داشت . همچنین وجود عواملی چون اغتشاش خارجی ، اشباع عملگر و عدم قطعیت در مدل استفاده شده بر چالش های پیش رو در راه تحقق این ایده می افزاید . در چنین شرایطی، بهره گیری از یک راهبرد کنترلی غیرخطی و کارا ، برای انجام موفق سناریوی درنظر گرفته شده ضروری است . برای این منظور در این مقاله ، از روشی در کنترل غیرخطی بهینه با عنوان معادله ریکاتی وابسته به حالت () استفاده خواهد شد . فرمول بندی و تنظیم ساده در عین برخورداری از کارایی مناسب و مقاومت قابل قبول، از جمله مزایای این شیوه در کنترل همزمان موقعیت ، وضعیت و حرکات الاستیک سازه فضاپیما در انجام ماموریت های مجاورتی است . شبیه سازی های ۶ درجه آزادی انجام شده عملکرد مطلوب کنترلر را در حضور انعطاف پذیری سازه ، عدم قطعیت های پارامتریک ، نامعینی و اشباع ورودی کنترلی و اغتشاشات خارجی اثبات می کند .    

کلیدواژه ها:

فضاپیما ، سازه انعطاف پذیر ، ماموریت مجاورتی ، کنترل غیرخطی ، کنترل بهینه ، معادله ریکاتی وابسته به حالت ، عدم قطعیت ، اغتشاش ، اشباع عملگر