مقالة تحقیقی (پژوهشی)
عاطفه حسین زاده؛ امیرحسین آدمی؛ اصغر ابراهیمی
دوره 11، شماره 1 ، خرداد 1397، صفحه 1-12
چکیده
در مأموریت‌های فضایی وسایل بازگشت‌پذیر (Reentry Vehicle)، فاز بازگشت به جو از مهمترین مراحل مأموریت می‌باشد. به همین دلیل، هدایت و کنترل وسیلة بازگشت‌پذیردر این فاز مأموریت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مقاله یک الگوی هدایت و کنترل بهینه برای وسایل بازگشت‌پذیر ارائه می‌شود که در برابر عدم قطعیت در پارامترهای ورودی مقاوم باشد. ...
بیشتر
در مأموریت‌های فضایی وسایل بازگشت‌پذیر (Reentry Vehicle)، فاز بازگشت به جو از مهمترین مراحل مأموریت می‌باشد. به همین دلیل، هدایت و کنترل وسیلة بازگشت‌پذیردر این فاز مأموریت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مقاله یک الگوی هدایت و کنترل بهینه برای وسایل بازگشت‌پذیر ارائه می‌شود که در برابر عدم قطعیت در پارامترهای ورودی مقاوم باشد. برای استفاده از هر نوع روش هدایتی، ابتدا باید معادلات حرکت وسیله را به‌دست آورد. در این مقاله از روش کنترل غیرخطی کوادراتیک برای هدایت مسیر استفاده می‌شود. در همین راستا هدف از انجام این مقاله توسعة معادلات حرکت وسایل بازگشت‌پذیر به فرم فضای حالت و استخراج ماتریس‌های سیستمی و کنترلی وابسته به متغیرهای حالت و کنترل می‌باشد. در این مقاله سعی شده است تا با استفاده از کنترلر غیرخطی کوادراتیک و تعقیب یک مسیر مرجع، خطای برخورد وسیلة بازگشتی در نقطة پایانی حداقل شود. بدین منظور برای یک مسیر مشخص با پارامترهای ورودی مختلف، با استفاده از روش تکاملی الگوریتم ژنتیک برای کاهش خطای برخورد در نقطة پایانی با تغییرات ماتریس‌های وزنی Q و R تلاش شده است. برای بررسی و امتحان صحت این روش از طریق آنالیز مونت کارلو، این روش برای 1000 مسیر مختلف تحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهد که با استفاده از توسعة ماتریس‌های سیستمی وابسته به متغیرهای حالت و کنترل، خطای برخورد در حضور عدم قطعیت‌های پارامترهای ورود 90% بهبود می‌یابد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
سید حمید جلالی نائینی
دوره 11، شماره 1 ، خرداد 1397، صفحه 13-29
چکیده
در این تحقیق، محدودة مجاز پارامترهای مدولاتور پهنا و فرکانس پالس در آنالیز استاتیکی به‌صورت تحلیلی استخراج شده است. بدین منظور، مطالعة پارامتری جامعی بر مبنای دو معیار عملکرد مصرف سوخت و تعداد دفعات روشن شدن عملگر تراستر صورت پذیرفته ومحدودة مجاز پارامترهای بی‌بعد با روابط ریاضی و به‌صورت نمودارهای بی‌بعد ارائه شده است. همچنین، ...
بیشتر
در این تحقیق، محدودة مجاز پارامترهای مدولاتور پهنا و فرکانس پالس در آنالیز استاتیکی به‌صورت تحلیلی استخراج شده است. بدین منظور، مطالعة پارامتری جامعی بر مبنای دو معیار عملکرد مصرف سوخت و تعداد دفعات روشن شدن عملگر تراستر صورت پذیرفته ومحدودة مجاز پارامترهای بی‌بعد با روابط ریاضی و به‌صورت نمودارهای بی‌بعد ارائه شده است. همچنین، روابط تحلیلی دقیق محاسبة دو معیار عملکرد مصرف سوخت و تعداد دفعات روشن شدن عملگر تراستر برای یک کلاس از مدولاتورها با فرض ورودی ثابت بدست آمده است. مزیت تحلیل حاضر، علاوهبر بی‌بعد بودن پارامترها، استخراج محدودة پارامترها بر حسب یکدیگر است. این کار، محدودة پارامترها را به‌صورت دقیقتر از روش تعیین محدودة هر پارامتر با نامساوی نتیجه می‌دهد. همچنین، در صورت مشخص بودن مقدار حداقل عرض پالس (با فرکانس کاری مدولاتور و ثابت زمانی دینامیک تراستر)، انتخاب محدودة پارامترها محدودتر خواهد شد که در این خصوص نمودارها و روابط مفیدی برمبنای حداکثر ممکن تعداد دفعات روشن شدن تراستر ارائه شده است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
ولی اله غفاری؛ پاکنوش کریم آقایی
دوره 11، شماره 1 ، خرداد 1397، صفحه 31-40
چکیده
در امر هدایت اجسام، عمدتاً از قوانین هدایت مبتنی بر تغییرات زاویة خط دید استفاده می‌شود. در این قوانین هدایت، معمولاًکمیت‌هایی از قبیل شتاب هدف، تغییرات زاویة خط دید و سرعت نزدیک شوندگی با سنسور مناسب اندازه‌گیری شده و در اختیار قانون هدایت قرار می‌گیرد. مادامی که نویز کمیت‌هایاندازه‌گیری شده، واریانس کوچکی داشته باشد می‌توان ...
بیشتر
در امر هدایت اجسام، عمدتاً از قوانین هدایت مبتنی بر تغییرات زاویة خط دید استفاده می‌شود. در این قوانین هدایت، معمولاًکمیت‌هایی از قبیل شتاب هدف، تغییرات زاویة خط دید و سرعت نزدیک شوندگی با سنسور مناسب اندازه‌گیری شده و در اختیار قانون هدایت قرار می‌گیرد. مادامی که نویز کمیت‌هایاندازه‌گیری شده، واریانس کوچکی داشته باشد می‌توان اثر آن را در عملکرد سیستم هدایتنادیده گرفت. اما، اگر واریانس نویز قابل توجه باشد، ممکن است بر پایداری و یا عملکرد حلقة هدایت اثرگذار باشد. بنابراین، در این مقاله با در نظر گرفتن نویز اندازه‌گیری، پایداری سیستم هدایت تحلیل می شود. تا قانون هدایت مناسب برای آن انتخاب شود. نتایج بدست آمده، در یک مثال عددی شبیهسازی می‌شود. نتایج شبیهسازی، کارآمدی روش پیشنهادی در پژوهش حاضر را نشان می دهد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
مهدی عالمی رستمی؛ مرتضی آقایی
دوره 11، شماره 1 ، خرداد 1397، صفحه 41-48
چکیده
در این مقاله یک مبدل DC-DC با راندمان بالا برای کاربردهای ولتاژ بالا که منبع ورودی در آنها غیر رگوله است ارائه شده است. این مبدل مخصوصاً برای راه‌اندازی تقویت کننده‌های لامپ خلأ زمانی که منبع ورودی آن متغیر است (مثلاً انرژی خورشیدی) مناسب است. مبدل پیشنهادی از یک طبقه مبدل Boost تشکیل شده است که هم از انتقال تغییرات ولتاژ ورودی به اینورتر ...
بیشتر
در این مقاله یک مبدل DC-DC با راندمان بالا برای کاربردهای ولتاژ بالا که منبع ورودی در آنها غیر رگوله است ارائه شده است. این مبدل مخصوصاً برای راه‌اندازی تقویت کننده‌های لامپ خلأ زمانی که منبع ورودی آن متغیر است (مثلاً انرژی خورشیدی) مناسب است. مبدل پیشنهادی از یک طبقه مبدل Boost تشکیل شده است که هم از انتقال تغییرات ولتاژ ورودی به اینورتر جلوگیری میکند و هم ولتاژ خروجی مبدل را در یک مقدار مشخص تثبیت میکند. بعد از آن یک اینورتر تمام پل قرار دارد که با صفر نگه داشتن اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان خروجی اینورتر، تلفات کلیدزنی را کاهش می‌دهد. از یک طبقه رزونانسی سری- موازی بعد از اینورتر استفاده شده است تا علاوه بر تجمیع عناصر پراکندگی ترانسفورماتور در این طبقه، از مزیت مبدلهای رزونانسی برای کاهش تلفات کلیدزنی توسط کلیدزنی نرم و افزایش بازده استفاده شود. نتایج شبیهسازی نیز برای نشان دادن عملکرد مبدل پیشنهادی ارائه شده است
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
مریم کیانی؛ امیر شکوری؛ سید حسین پورتاکدوست؛ محمد سینجلی
دوره 11، شماره 1 ، خرداد 1397، صفحه 49-57
چکیده
در این مقاله روشی جامع برای دست‌یابی به مسیرهای انتقال مداری بهینه بین دو مدار بیضوی غیرصفحهای با استفاده از چند ضربه بر مبنای تکه مسیرهای لمبرت متوالی ارائه شده است. هدف، دست‌یابی به این مسیرها همراه با حداقل میزان مصرف سوخت است. از قابلیتهای این روش پیشنهادی می‌توان به توانایی پیادهسازی برای تعداد دلخواه ضربه، تنوع مشخصات ...
بیشتر
در این مقاله روشی جامع برای دست‌یابی به مسیرهای انتقال مداری بهینه بین دو مدار بیضوی غیرصفحهای با استفاده از چند ضربه بر مبنای تکه مسیرهای لمبرت متوالی ارائه شده است. هدف، دست‌یابی به این مسیرها همراه با حداقل میزان مصرف سوخت است. از قابلیتهای این روش پیشنهادی می‌توان به توانایی پیادهسازی برای تعداد دلخواه ضربه، تنوع مشخصات مدار ابتدایی و انتهایی و پوشش تمامی مسیرهای امکانپذیر قابل دست‌یابی به مدار هدف اشاره کرد. تعداد ضربهها به عنوان ورودی مسئله لحاظ شده و مکان و زمان اعمال ضربه به عنوان متغیرهای بهینه‌سازی درنظر گرفته شدهاست. با توجه به زیادبودن تعداد متغیرهای بهینه‌سازی، از روش حل شبه نیوتن جهت افزایش سرعت بهینه‌سازی کمک گرفته شده است. در راستای اعتبارسنجی روش پیشنهادی، ابتدا یک مسئلة انتقال مداری بین دو مدار دایروی بررسی شده و همگرایی حل حاصله به حل مسئله هاهمن نشان داده شده است. سپس، کارآیی روش پیشنهادی در مانورهای ملاقات و انتقال مداری نیز بررسی و نشان داده شده است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
محمد نوابی؛ محمدرضا حسینی
دوره 11، شماره 1 ، خرداد 1397، صفحه 59-71
چکیده
استفاده از تئورهای کنترل غیرخطی در مسئله کنترل وضعیت فضاپیما رایج و مرسوم می‌باشد. تئوری خطی‌سازی پسخورد یک روش کنترل غیرخطی است که سعی در خطی‌سازی دینامیک‌های غیرخطی سیستم دارد. انتخاب خروجی در این تئوری کنترلی، اثر مستقیمی بر پایداری سیستم خواهد داشت. به‌منظور کنترل وضعیت فضاپیما در این روش، پارامترهای توصیف‌کننده وضعیت سیستم ...
بیشتر
استفاده از تئورهای کنترل غیرخطی در مسئله کنترل وضعیت فضاپیما رایج و مرسوم می‌باشد. تئوری خطی‌سازی پسخورد یک روش کنترل غیرخطی است که سعی در خطی‌سازی دینامیک‌های غیرخطی سیستم دارد. انتخاب خروجی در این تئوری کنترلی، اثر مستقیمی بر پایداری سیستم خواهد داشت. به‌منظور کنترل وضعیت فضاپیما در این روش، پارامترهای توصیف‌کننده وضعیت سیستم بهعنوان خروجی در نظر گرفته میشوند. هدف این پژوهش بررسی تفاوت اثر استفاده از روش مرسوم بیان سینماتیک از طریق پارامترهای کواترنیون در مقابل استفاده از پارامترهای اصلاحشده رودریگز می‌باشد. با طراحی صورت گرفته و نتایج شبیهسازیها این مطلب مشخص شد که استفاده از کواترنیونها در مانورهایی که منجر به صفر شدن قسمت اسکالر پارامترهای کواترنیون می‌شود، عدم کارایی قانون کنترلی رابه علت وجود سینگولاریتی در محاسبات نتیجه خواهد داد. این در حالی است که به کمک پارامترهای اصلاحشده رودریگز این مشکل به وجود نمیآید و کنترلر در مانورهای تغییر وضعیت یکسان سرعت و بهرهوری بیشتری را با تلاش کمتر از خود نشان می‌دهد.
