نوع مقاله : مقالة تحقیقی (پژوهشی)
نویسندگان
1 دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2 پژوهشکدة علوم و فناوری هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
چکیده
در این مقاله، یک کنترلکننده تطبیقی مبتنی بر سنتز کنترل کمینه غیرمتمرکز DMCS (Decentralized Minimal Control Synthesis) برای کنترل وضعیت ماهواره سنجش از دور نمونه طراحی شده است. هدف از طراحی این کنترلکننده، انجام مانورهای چرخشی سه محوره با زوایای بزرگ، دستیابی به سیستم پایدار و ردیابی مسیر مرجع وضعیت درحضور عدمقطعیت پارامترهای ممان اینرسی ماهواره است. در طراحی این کنترلکننده اثر اغتشاشات داخلی و خارجی، کوپلینگهای غیرخطی در دینامیک ماهواره و مدل دقیق عملگرها مدنظر قرار گرفته است. عملگرهای کنترلی مورد استفاده برای اجرای مانور وضعیت ماهواره چهار چرخ عکسالعملی و با ساختار هرمیاست. لذا مدل دقیق چرخهای عکسالعملی با در نظر گرفتن حداکثر ولتاژ، جریان، سرعتهای زاویهای مجاز و توان چرخ در طراحی کنترلکننده منظور شده است. عملکرد کنترلکننده طراحی شده از طریق شبیهسازی مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. نتایج شبیهسازی بیانگر کارایی مطلوب کنترلکننده وضعیت طراحی شده در حضور مدل دقیق چرخهای عکسالعملی، اغتشاشات داخلی و خارجی و عدمقطعیت در پارامترهای مدل ماهواره است.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Satellite Adaptive Attitude Control Based on Decentralized Minimal Control in the Presence of Reaction wheel Accurate Model
نویسندگان [English]
- Zahra Samadi Khoshkho 1
- Mehdi Mortazavi-Bek 1
- Farhad Fani Saberi 2
1 Faculty of Aerospace Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2 Aerospace Science and Technology Research Institute, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]
In this paper, an adaptive controller based on decentralized minimal control synthesis is designed n order to control an attitude of specific remote sensing satellite. The main design purposes are performing spinning, three axis and large angle maneuver as well as achieving a stable system and tracking the reference attitude trajectory in the presence of uncertainties. In the design process, the effects of internal and external disturbances, nonlinearities in the satellite dynamic and the accurate model of actuators are regarded. Four reaction wheels with pyramidal structure are modeled as the actuators to accomplish an attitude maneuver. So the exact reaction wheels’ model with regarding the maximum voltage, current, allowable angular velocities and power of wheels is developed. The simulation results show an acceptable performance of controller in the presence of exacts actuators’ model, external and internal disturbances and uncertainties in the satellite parameters.
کلیدواژهها [English]
- Adaptive attitude control
- Reaction wheel model
- satellite
- Uncertainty and actuator saturation