کنترل وضعیت ماهوارههای مبتنی بر کنترل پیش بین مدل کلیدزنی H∞/ H۲ با قابلیت مانور در یک محدوده عملکردی گسترده

در این مقاله، یک طرح همزمان کنترل وضعیت بر اساس رویکرد پیش بین مدل کلیدزنی و سیگنال کلیدزنی برای ماهواره های تجهیز شده با عملگرهای چرخ عکس العملی توسعه می یابد. در این طرح، ابتدا دینامیک وضعیت غیرخطی ماهواره بر اساس نقاط کاری مختلف به چند زیردینامیک خطی که هر کدام توصیف کننده بخشی از رفتار کلی است شکسته می شود. سپس، یک قانون کلیدزنی تعریف می شود که زمان فعال بودن هر کدام از دینامیک ها را مشخص می کند. بنابراین، به جای پرداختن به یک دینامیک غیرخطی پیچیده، از چند زیردینامیک خطی ساده استفاده می شود. همچنین، به دلیل ماهیت سیستم های کلیدزنی، امکان مانورهای سریع قابل پوشش است. علاوه بر این، با تخصیص دادن یک قانون کنترلی برای هر زیردینامیک هم امکان ردیابی در یک محدوده وسیع نقاط کاری فراهم می شود و هم دقت و سرعت نشانه روی افزایش می یابد. در این طرح، مساله حداقل کردن یک تابع هزینه با افق پیش بین بینهایت (مساله ) مورد توجه قرار می گیرد تا هم بتوان پایداری سیستم حلقه بسته را تضمین نمود و هم بتوان بر محدودیت انرژی در ماهواره ها غلبه کرد. همچنین، مسئله کاهش اثر اغتشاشات (مساله ) مطرح می گردد تا تاثیرات نامطلوب اغتشاشات تضعیف شود. در نهایت، عملکرد طرح پیشنهادی روی یک ماهواره نمونه از طریق شبیه سازی نشان داده می شود.

کلیدواژه ها:

کنترل وضعیت ماهواره ، دینامیک کلیدزنی ، کنترل پیش بین مدل کلیدزنی ، سیگنال کلیدزنی زمان اقامت ماندگار ، عملکرد H۲/ H∞