طراحی یک کنترلر وضعیت LQR برای یک ماهواره مجهز به عملگرهای کنترل ممان تک جیمبال

سال انتشار: 1395
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 630

فایل این مقاله در 7 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

AEROSPACE16_412

تاریخ نمایه سازی: 13 شهریور 1396

چکیده مقاله:

هدف از این مقاله طراحی و شبیهسازی یک کنترلر وضعیت رگولاتور درجه دوم خطی ) LQR ( برای یک ماهواره مجهز به چهار عملگر ژیروسکوپ کنترل ممان با آرایش هرمی است. به این منظور پس از اعمال معادلات دینامیکی سه درجه آزادی حاکم بر ماهواره و عملگر، معادلات کنترلی بااستفاده از روش فوق جهت پایداری وضعیت فضاپیما بسط دادهشده ودرنهایت سیستم تعیین و کنترل وضعیت و پایداری آن در نرمافزار سیمولینک/متلب مورد اعتبارسنجی قرار میگیرد. این قانون کنترلی توانایی اجتناب از حالتهای تکینگی در چیدمانها و زوایای اولیهجیمبالهای عملگر را نیز دارد. زیرسیستم کنترل وضعیت این ماهواره دربازه پایداری وضعیت از روشهای کنترلی LQR و در حالت مانوردهی ازروش کنترل فیدبک کواترنیون استفاده میکند. نتایج تحقیق فوق علاوه بر اثبات کارایی کنترلرهای طراحیشده، عملکرد پایداری سیستم فوق برایارزیابی کنترلرهای وضعیت ماهواره و دوری از حالات تکینگی را نشان می-دهد. در گام بعدی نتایج این شبیهسازی با نتایج یک کنترلر PID مقایسه شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد کنترلر LQR عملکرد بهتری داشته و در بازه زمانی کمتری ماهواره فوق را پایدار نموده است. همچنین نمودار شاخص تکینگی نشان میدهد توانایی قانون کنترلی پیشنهادی برای اجتناب از وضعیتهای تکینگی بهتر میباشد.

کلیدواژه ها:

کنترل وضعیت/ ماهواره واکنش سریع /ژایروی کنترل ممان CMG / جیمبال – – LQR / PID

نویسندگان

پیام علی پور

دانشجوی کارشناسی ارشددانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، مجتمع دانشگاهی هوافضا

سیدمحمدمهدی دهقان

استادیاردانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، مجتمع دانشگاهی هوافضا

علیرضا آقالاری

دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، مجتمع دانشگاهی هوافضا

رضا اسماعیل زاده

دانشیاردانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، مجتمع دانشگاهی هوافضا