استفاده از روش بهینه سازی مقاوم در بهبود عملکرد کنترل وضعیت ماهواره در معرض نویز حسگر

در این مقاله ، از روش بهینه سازی مقاوم برای کاهش اثر نویز حسگر بر عملکرد سیستم کنترل وضعیت ماهواره با عملگر چرخ عکس العملی استفاده شده است . در این راستا میانگین مطلق خطای نشانه روی وضعیت ماهواره به عنوان معیار عملکرد اصلی کنترلی انتخاب شده است . الگوریتم بهینه ساز مبتنی بر الگوریتم ژنتیک و روش تکرارهای متوالی مونت کارلو برای لحاظ کردن اثر نویز و بدست آوردن ضرایب کنترلی استفاده شده است . از دینامیک مرتبه اول برای مدلسازی چرخ عکس العملی به عنوان عملگر اصلی کنترلی با لحاظ کردن محدودیت عملی حداکثر گشتاور تولیدی استفاده شده است . همچنین از یک کنترل کننده تناسبی - انتگرالی - مشتقی (PI-D) اصلاحشده با روش مشاهده گر برای کنترل ماهواره استفاده شده است . سیگنال نویز سفید گوسی پس از عبور از یک فیلتر مرتبه اول به سیگنالهای مسیر بازخورد زاویه و سرعت زاویه ای اضافه می شود. به منظور مقایسه منصفانه نتایج ، ضرایب کنترلی به ازای شرایط شبیه سازی یکسان، برای دو رویکرد بهینه سازی مقاوم و بهینه سازی قطعی بدست آمده است . معیار عملکرد بر حسب تابع چگالی طیفی توان نویز به ازای دو رویکرد بهینه سازی بررسی شده است . نتایج مقایسه ای نشان می دهد، سیستم کنترلی که با روش بهینه سازی مقاوم تنظیم شده، معیار عملکرد آن در مواجهه با نویز مقاومتر بوده و تغییرات کمتری دارد در حالی که معیار عملکرد روش بهنیه سازی قطعی ، تغییرات بیشتری در مواجه ه با نویز دارد. نتایج نشانگر ارجحیت استفاده از رویکرد بهینه سازی مقاوم برای سیستم کنترل در معرض نویز است .

کلیدواژه ها:

کنترل وضعیت ماهواره ، نویز حسگر ، بهینه سازی مقاوم ، چرخ عکس العملی ، تناسبی -انتگرالی -مشتقی اصلاح شده