کنترل فعال ماهوارة هوشمند تحت بارهای حرارتی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز

2 گروه مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

در این مقاله، ماهواره­ای متشکل از یک هاب و دو پانل انعطاف­پذیر، در حال چرخش در مداری به دور زمین، در نظر گرفته شده­است. هر یک از پانل‌ها یک تیر اویلر برنولی فرض شده است که تحت بارهای حرارتی قرار دارند. ماهواره با سرعت زاویه­ای ثابت به دور زمین می­چرخد و همچنین مانوری نیز به دور خود دارد. بر اثر این چرخش و همچنین بارهای حرارتی، پانل ماهواره مرتعش می­شود. لایه­هایی از پیزوالکتریک بر روی پانل‌ها به‌عنوان عملگر فرض می­شود تا اثر این ارتعاشات را تعدیل کند. تنش‌های حرارتی به‌وجود آمده در پانل بر اثر تابش خورشید به یک طرف پانل‌ها و دفع گرما از طریق تابش در طرف دیگر آن است که باعث می­شود معادلات به‌صورت ناهمگن و غیرخطی شده و توزیع دما در پانل به‌صورت زما‌‌نمند به‌دست آید. از کنترل دینامیک­ معکوس استفاده شده است تا مانور ماهواره و ارتعاشات پانل‌های آن کنترل شود. در نهایت سیستم در نرم‌افزار مدل شده و نتایج مد‌ل‌سازی ارائه شده­است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Active Control of a Smart Satellite under Thermal Loading

نویسندگان [English]

  • .E Azadi 1
  • .S .A Fazelzadeh 1
  • .M Azadi 2
چکیده [English]

در اين مقاله، ماهواره­ای متشکل از يک هاب و دو پانل انعطاف­پذير، در حال چرخش در مداری به دور زمين، در نظر گرفته شده­است. هر يک از پانل‌ها يک تير اويلر برنولی فرض شده است که تحت بارهای حرارتی قرار دارند. ماهواره با سرعت زاويه­ای ثابت به دور زمين مي­چرخد و همچنين مانوری نيز به دور خود دارد. بر اثر اين چرخش و همچنين بارهای حرارتی، پانل ماهواره مرتعش می­شود. لايه­هايي از پيزوالکتريک بر روی پانل‌ها به‌عنوان عملگر فرض مي­شود تا اثر اين ارتعاشات را تعديل کند. تنش‌های حرارتی به‌وØ‌ود آمده در پانل بر اثر تابش خورشيد به يک طرف پانل‌ها و دفع گرما از طريق تابش در طرف ديگر آن است که باعث مي­شود معادلات به‌صورت ناهمگن و غيرخطی شده و توزيع دما در پانل به‌صورت زما‌‌نمند به‌دست آيد. از کنترل ديناميک­ معکوس استفاده شده است تا مانور ماهواره و ارتعاشات پانل‌های آن کنترل شود. در نهايت سيستم در نرم‌افزار مدل شده و نتايØ‌ مد‌ل‌سازی ارائه شده­است. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • ماهوارة انعطاف­پذیر
  • بارهای حرارتی
  • معادلة پاره­ای غیرخطی و غیرهمگن
  • کنترل دینامیک معکوس
  • لایه‌های پیزوالکتریک