کنترل غیرخطی دو فضاپیما غیرهمکار برای ماموریت ملاقات مداری و مجاورت با استفاده از کنترل کننده مد لغزشی و رویتگر مدلغزشی مرتبه سوم با همگرایی زمان محدود

امروزه، با گسترش روزافزون استفاده از خدمات فضاپایه در جنبه های مختلف زندگی روزمره، ماموریتهای فضایی اهمیت ویژه ای یافته اند. بنابراین ماموریتهای فضایی مانند بازرسی در مدار، برپایی ایستگاه فضایی، حذف زباله فضایی و سوخت رسانی در مدار از اهمیت ویژه برخودارند. به همین دلیل کنترل همزمان موقعیت-وضعیت نسبی در سال های اخیر توجه دانشمندان را برای تحقیقات بیشتر در این زمینه جلب کرده است. مقاله حاضر یک رویکرد کنترل غیر خطی برای عملیات های مجاورت و ملاقات مداری برای دو فضاپیمای غیر همکار ارائه می دهد. ابتدا دینامیک حرکت نسبی ۶ درجه آزادی کوپل موقعیت-وضعیت به فرم کلی معادلات سیستم های غیرخطی مرتبه دوم به دست آمده و در ادامه یک روش کنترلی مد لغزشی ترمینالی غیرتکین انتگرالی به منظور بهبود عملکرد ردیابی در حالت گذرا و پایا ارائه شده است. در ادامه به منظور تخمین تابع عدم قطعیت های تجمیع شده سیستم که ترکیبی از اغتشاشات خارجی و عدم قطعیت های پارامتری سیستم است و همچنین تخمین متغیرهای حالت سرعت یک مشاهده گر حالت توسعه یافته از نوع مد لغزشی مرتبه سوم طراحی شده است که به صورت زمان محدود همگرا شده و می تواند با دقت بالایی تابع سرعت و عدم قطعیت های تجمیع شده سیستم را تخمین بزند. درنهایت شبیه سازی روش پیشنهادی و نتایج به دست آمده و مقایسه آن با نتایج پژوهش های مرتبط قبلی نشان دهنده آن است که روش پیشنهادی دقت ردیابی بالا، پاسخ سریع، چترینگ کم، مقاوم در برابر عدم قطعیت های تجمیع شده، سرعت همگرایی بیشتر به سطح لغزش و همگرایی زمان محدود حالت های سیستم را فراهم می کند. که نشان دهنده عملکرد مطلوب سیستم کنترلی پیشنهادی در عملیات ملاقات مداری و مجاورت از نظر دقت و سرعت ردیابی می باشد.

کلیدواژه ها:

رویتگر حالت توسعه یافته ، مد لغزشی ، عملیات مجاورت فضاپیما ، پارامترهای اصلاح شده رودریگز ، کنترل غیرخطی