طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
عباس دیدبان؛ علیرضا آهنگرانی فراهانی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 07 شهریور 1401
چکیده
این مقاله یک روش کنترلی جدید برای کنترل وضعیت شبیه‌ساز ماهواره با عدم قطعیت براساس ابزار شبکه پتری زمان تأخیری پیوسته ارائه میکند. خواص گرافیکی و ریاضی این ابزاربه طراح خبره اجازه میدهد با استفاده از مدل گرافیکی، کنترل‌کننده دلخواه راطراحی کرده و تغییرات ایجاد شده رادرمدل ریاضی اعمال کند. در این روش، ضرایب کنترلی با استفاده ...
بیشتر
این مقاله یک روش کنترلی جدید برای کنترل وضعیت شبیه‌ساز ماهواره با عدم قطعیت براساس ابزار شبکه پتری زمان تأخیری پیوسته ارائه میکند. خواص گرافیکی و ریاضی این ابزاربه طراح خبره اجازه میدهد با استفاده از مدل گرافیکی، کنترل‌کننده دلخواه راطراحی کرده و تغییرات ایجاد شده رادرمدل ریاضی اعمال کند. در این روش، ضرایب کنترلی با استفاده از حالت‌ها و متغیرهای سیستم ساخته می‌شوند. بنابراین، حالتهای سیستم باید در اختیار باشند. تنظیم بهره‌های کنترلی در این مقاله درسه مرحله انجام می‌گیرد. ابتدا، کنترل‌کننده مطلوب در محیط شبیه‌سازی برای سیستم مدل شده براساس ابزار شبکه پتری زمان تأخیری پیوسته طراحی شده‌است. مرحله دوم، با استفاده از روش الگوریتم بهینه بهره‌های کنترلی در شرایط مختلف با استفاده از الگوریتم ژنتیک محاسبه و داده‌ها جمع‌آوری شد. در نهایت، با استفاده از بانک داده‌ها، یک رابطه خطی بین بهره‌های کنترلی و حالتهای سیستم ساخته شد. اثبات پایداری برای کنترل‌کننده طراحی شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تست آزمایشگاهی نشان دادکه کنترل‌کننده ارائه شده در مقایسه با کنترل‌کنندهPID کارایی مناسب‌تری دارد. همچنین نتایج نشان داد، رابطه بهره‌های کنترلی استخراج شده ، در مقابل عدم قطعیت و نویز مقاومت مناسبی دارد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
علی کثیری؛ فرهاد فانی صابری؛ وحید جودکیان
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 بهمن 1400
چکیده
در پژوهش‌های بسیاری به مساله حذف اغتشاشات خارجی و افزایش مقاومت سیستم کنترل وضعیت فضاپیما در برابر عدم قطعیت‌های پارامتریک پرداخته شده است. اما مقابله با اثر نویز نسبتا مورد بی توجهی قرار گرفته است و این در حالتی است که مقابله با اثر نویز به دلیل ماهیت تصادفی و غیر قابل پیش‌بینی اش بسیار چالش برانگیز بوده و شایسته پژوهش است. چراکه ...
بیشتر
در پژوهش‌های بسیاری به مساله حذف اغتشاشات خارجی و افزایش مقاومت سیستم کنترل وضعیت فضاپیما در برابر عدم قطعیت‌های پارامتریک پرداخته شده است. اما مقابله با اثر نویز نسبتا مورد بی توجهی قرار گرفته است و این در حالتی است که مقابله با اثر نویز به دلیل ماهیت تصادفی و غیر قابل پیش‌بینی اش بسیار چالش برانگیز بوده و شایسته پژوهش است. چراکه حسگرها و عملگرهای سیستم کنترل وضعیت خود منابع مهم تولید نویز هستند. اهمیت این موضوع در مورد ماموریت‌های عکس برداری از زمین با وضوح بالا (بهتر از 1 متر) به شکل مخصوصی جلوه پیدا میکند. از اینرو هدف اصلی این مقاله بر کنترل وضعیت فضاپیما با حداقل سازی واریانس نویز خروجی متمرکز است. در این راستا از روش کنترل حداقل واریانس تعمیم یافته که ساده‌ترین نوع از کنترل پیش‌بین است و ابزار قدرتمندی برای کمینه‌سازی اثر نویز دارد استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی بر موثر بودن این روش در حداقل سازی واریانس نویز خروجی دلالت دارد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
ولی اله شاه بهرامی؛ میلاد عظیمی؛ علیرضا علیخانی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 15 اسفند 1400
چکیده
در این مقاله الگوریتم کنترل مقاومی تطبیقی مبتنی بر ترکیب قوانین مود لغزشی فراپیچشی و ترمینال غیرتکین برای مانور وضعیت و ارتعاشات فضاپیمای انعطافپذیر با دینامیک کاملا کوپل صلب-انعطافپذیر توسعه داده شده است. قانون تطبیق توسعه داده شده در وهله اول نیاز به دانش اغتشاشات خارجی و نامعینی ها را حذف کرده، سپس با رویکرد فراپیچشی، قانون ...
بیشتر
در این مقاله الگوریتم کنترل مقاومی تطبیقی مبتنی بر ترکیب قوانین مود لغزشی فراپیچشی و ترمینال غیرتکین برای مانور وضعیت و ارتعاشات فضاپیمای انعطافپذیر با دینامیک کاملا کوپل صلب-انعطافپذیر توسعه داده شده است. قانون تطبیق توسعه داده شده در وهله اول نیاز به دانش اغتشاشات خارجی و نامعینی ها را حذف کرده، سپس با رویکرد فراپیچشی، قانون کنترلی سوئیچینگ ترمینال غیر تکینی با قابلیت تولید فرامین پیوسته کنترلی برای حذف پدیده چترینگ ارائه میدهد. همچنین مسئله تکینگی و دستیابی به همگرایی زمان محدود، با پیاده سازی الگوریتم مود لغزشی ترمینال غیرتکین را مرتفع ساخته است. پایداری کلی و قوام سیستم کنترلی با بکارگیری تئوری لیاپانوف اثبات شده است. یکی از ویژگیهای اساسی الگوریتم کنترل پیشنهادی، جلوگیری از تخمین بیش از حد بهره های کنترلی و همگرایی سریعتر نسبت به الگوریتمهای رایج فراپیچشی و ترمینال غیرتکین به تنهایی میباشد. شبیه سازیها در قالب یک مطالعه مقایسه ای برای مانور با زاویه بزرگ، بیانگر مزیت کنترلر پیشنهادی میباشد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
آرش ابرقویی؛ حسن سالاریه؛ پدرام حسینی اکرم
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 16 بهمن 1401
چکیده
برای کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از چرخ های واکنشی، الگوریتمهای خطی به دلیل سادگی و حجم محاسبات کم پر کاربردترین روش می باشد. در این مقاله ضمن معرفی الگوریتمهای مختلف تعیین و کنترل وضعیت و بررسی مراجع مختلفی که از روش های کنترلی بهینه خطی و غیرخطی (نظیر LQR و SDRE) استفاده کرده اند، به استخراج معادلات دینامیکی ماهواره پرداخته و سپس ...
بیشتر
برای کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از چرخ های واکنشی، الگوریتمهای خطی به دلیل سادگی و حجم محاسبات کم پر کاربردترین روش می باشد. در این مقاله ضمن معرفی الگوریتمهای مختلف تعیین و کنترل وضعیت و بررسی مراجع مختلفی که از روش های کنترلی بهینه خطی و غیرخطی (نظیر LQR و SDRE) استفاده کرده اند، به استخراج معادلات دینامیکی ماهواره پرداخته و سپس به طراحی کنترلر ماهواره از نوع بهینه خطی و غیرخطی مقاوم در برابر نویز و اغتشاشات جایگزین کنترلر PD، پرداخته شده است. سپس الگوریتم های کنترلی جدید برای مد های کاری مختلف ماهواره پیاده سازی شده و با انجام شبیه سازی این روش ها در نرم افزار متلب، به بررسی و مقایسه عملکرد آن ها پرداخته شده است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد حاجی‌جعفری؛ افشین ولی‌محمد؛ مهسا مهدوی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 14 مرداد 1402
چکیده
در این پژوهش پاسخ دینامیکی یک ماهواره مکعبی 12واحدی (20×20×30 سانتی‌متر) در شرایط پرتاب برای سه پیکربندی بررسی شده است. به‌رغم وجود یک طرح موفق برای این ماهواره، با الزام افزودن یک پایه آداپتور به‌منظور نصب روی یک آداپتور استاندارد، طراحی سازه‌ای ماهواره برای سازگاری مودال با پرتابگر اصلاح گردیده که مبتنی‌بر 3 راهکار: اعمال تغییرات ...
بیشتر
در این پژوهش پاسخ دینامیکی یک ماهواره مکعبی 12واحدی (20×20×30 سانتی‌متر) در شرایط پرتاب برای سه پیکربندی بررسی شده است. به‌رغم وجود یک طرح موفق برای این ماهواره، با الزام افزودن یک پایه آداپتور به‌منظور نصب روی یک آداپتور استاندارد، طراحی سازه‌ای ماهواره برای سازگاری مودال با پرتابگر اصلاح گردیده که مبتنی‌بر 3 راهکار: اعمال تغییرات هندسی روی سازه، تغییر گستردگی نقاط برای بهبود قیود اتصال به پرتابگر، و تغییر چیدمانی داخلی اجزای سامانه با رعایت استانداردها و اصول سازگاری و هم‌نشینی بود. براین‌پایه، به‌جز افزودن پایه آداپتور و اندک تغییراتی در صفحات جداکننده، یک تیرک محوری به ماهواره اضافه گردیده که باعث تغییر چیدمانی داخلی از جمله دو نیم شدن تانک سوخت (با کاهش گنجایش 595 سانتی‌مترمکعب) گردیده است. به‌رغم افزایش 370 گرمی جرم کل، بسامدهای طبیعی سامانه بدون نیاز به طراحی مجدد به‌اندازه کافی افزایش یافته و تداخل بسامدی با طیف بسامدی پرتابگر وجود نخواهد داشت.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
حمیدرضا علی محمدی فرجردی؛ حسن ناصح
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 03 مهر 1402
چکیده
دستیابی به فناوری‌های نوین با قابلیت اطمینان بالا، همراه با کاهش هزینه و زمان چرخه طراحی، یکی از مهمترین چالش‌های صنایع پیچیده میباشد. در این مقاله به طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان یک سامانه فضایی در فاز طراحی مفهومی پرداخته میشود. بطور معمول در طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان، هشت گام اصلی وجود دارد، اولین گام، طرح ریزی و هفت ...
بیشتر
دستیابی به فناوری‌های نوین با قابلیت اطمینان بالا، همراه با کاهش هزینه و زمان چرخه طراحی، یکی از مهمترین چالش‌های صنایع پیچیده میباشد. در این مقاله به طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان یک سامانه فضایی در فاز طراحی مفهومی پرداخته میشود. بطور معمول در طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان، هشت گام اصلی وجود دارد، اولین گام، طرح ریزی و هفت گام بعدی طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان موتور سوخت مایع الکتروپمپ را می‌توان در قالب گام‌های تعیین مدهای شکست؛ مدلسازی قابلیت اطمینان؛ تخصیص قابلیت اطمینان؛ انتشار عدم قطعیت؛ پیاده‌سازی روش انتخابی در تحلیل قابلیت اطمینان؛ پیش‌بینی قابلیت اطمینان و ارزیابی قابلیت اطمینان بیان نمود. از این رو در این پژوهش، به نحوه تحقق و گام‌های پیاده‌سازی طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان در فاز طراحی مفهومی یک سامانه فضایی پرداخته شده است
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
میلاد عظیمی؛ صمد مرادی
دوره 16، شماره 3 ، شهریور 1402، ، صفحه 15-26
چکیده
این مقاله به ایجاد یک بستر محاسباتی برای مسئله فرمیابی و تحلیل ارتعاشات سازه سه میله ای با پیش تنش محوری پرداخته است. فرایند فرمیابی به واسطه تعیین ماتریسهای اتصال در قالب دو مرحله تعیین مختصات گره ها و چگالی نیروی اعضاء انجام شده است. بطوریکه با سعی و خطا، حالتهای ممکن برای مختصات گره ها و چگالی نیروها صرفا با اطلاع از توپولوژی و نوع ...
بیشتر
این مقاله به ایجاد یک بستر محاسباتی برای مسئله فرمیابی و تحلیل ارتعاشات سازه سه میله ای با پیش تنش محوری پرداخته است. فرایند فرمیابی به واسطه تعیین ماتریسهای اتصال در قالب دو مرحله تعیین مختصات گره ها و چگالی نیروی اعضاء انجام شده است. بطوریکه با سعی و خطا، حالتهای ممکن برای مختصات گره ها و چگالی نیروها صرفا با اطلاع از توپولوژی و نوع اعضاء تا ارضاء الزامات رنک در ماتریسهای چگالی نیرو و تعادل تعیین شده است. سپس معادلات حرکت و تحلیل ارتعاشات آزاد در قالب فرکانسهای طبیعی سیستم با بکارگیری روش المان طیفی و استفاده از شکل مودهای دینامیکی استخراج شده است. شبیه سازیها برای ارتفاعهای مختلف سیستم و نسبت مساحت سطح فوقانی به سطح پایینی ارائه و با روش المان محدود مقایسه شده است. نتایج حاصل در قالب یک مطالعه مقایسه ای برای فرکانسهای طبیعی توپولوژیهای مختلف سازه تنسگریتی سه میله ای، بیانگر میزان قوام فرمهای مختلف سازه برای کاربردهای تک یا چند بخشی میباشد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
حامد کاشانی
دوره 16، شماره 3 ، شهریور 1402، ، صفحه 27-35
چکیده
سامانه‌های هوافضایی و زیرسامانه‌های آنها به دلایل گوناگون مانند روشن و خاموش شدن موتورها، جدایش اجزای گوناگون در طول پرواز و غیره در معرض بار ضربه قرار می‌گیرند. بار ضربه می‌تواند سبب خرابی موقت یا دائمی برخی سامانه‌ها گردد. برای پیشگیری از این خرابیها در طراحی مکانیکی اجزای حساس به ضربه و ایزولاسیون آنها باید تمهیدات گوناگونی ...
بیشتر
سامانه‌های هوافضایی و زیرسامانه‌های آنها به دلایل گوناگون مانند روشن و خاموش شدن موتورها، جدایش اجزای گوناگون در طول پرواز و غیره در معرض بار ضربه قرار می‌گیرند. بار ضربه می‌تواند سبب خرابی موقت یا دائمی برخی سامانه‌ها گردد. برای پیشگیری از این خرابیها در طراحی مکانیکی اجزای حساس به ضربه و ایزولاسیون آنها باید تمهیدات گوناگونی پیش‌بینی شود. رویکرد دیگر می‌تواند کاهش سطح ضربه وارد شده در مسیر انتقال باشد. بدون ایجاد تغییر در منشا ضربه و بدون افزودن اجزای جدید به سامانه و تنها با بهینه سازی طراحی یکی از اجزای موجود در این سامانه‌ها که همان اتصالات سازه هستند می‌توان از اثرات مخرب ضربه به میزان قابل توجهی کاست. در این مقاله بر مبنای نتایج رویکردی تحلیلی راهکارهایی عملی برای نیل بدین مقصود ارائه میشود
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مسعود خوش سیما؛ مهران شهریاری؛ سجاد غضنفری نیا؛ شیوا امامی؛ یاسر صفار تلوری
دوره 16، شماره 2 ، خرداد 1402، ، صفحه 79-91
چکیده
به منظور شبیه‌سازی حرارتی از نرم افزار ترمال دسکتاپ استفاده شده است. نتایج نشان میدهد طراحی حرارتی باعث شده است که محموله لیدار در شرایط سرد مداری افزایش دمای حدود 38 درجه سانتیگراد را ثبت نماید. همچنین بازه نوسانات دمایی قبل از اعمال طراحی حرارتی در حالت سرد تغییرات دمایی در یک مدار حدود 14 درجه و بعد از طراحی این نوسانات به حدود 5 ...
بیشتر
به منظور شبیه‌سازی حرارتی از نرم افزار ترمال دسکتاپ استفاده شده است. نتایج نشان میدهد طراحی حرارتی باعث شده است که محموله لیدار در شرایط سرد مداری افزایش دمای حدود 38 درجه سانتیگراد را ثبت نماید. همچنین بازه نوسانات دمایی قبل از اعمال طراحی حرارتی در حالت سرد تغییرات دمایی در یک مدار حدود 14 درجه و بعد از طراحی این نوسانات به حدود 5 درجه کاهش یافته است. در شرایط گرم مداری نیز شرایط دمایی بعد از طراحی بسیار بهبود یافته و ماکزیمم دمای عملکردی حدود 27 درجه و متوسط دمایی نیز حدود 22 درجه کاهش یافته است ضمن اینکه نوسانات دمایی نیز 21 درجه کاهش یافته است. افزایش دمایی قابل توجهی در مورد گیرنده بعد از اعمال طراحی حرارتی در شرایط سرد اتفاق افتاده است که البته همچنان در محدوده مجاز قرار گرفته است. این درحالی است که در شرایط گرم بعد از اعمال طراحی حرارتی تغییر زیادی در دمای گیرنده روی نداده است. در مورد بازتابنده شرایط کاملا متفاوت است به نحوی که حداقل دما در شرایط سرد 42 درجه افزایش و حداکثر دما در شرایط گرم 7 درجه کاهش داشته است. ضمن اینکه تغییرات دمایی نیز در هر دو حالت یکنواخت تر شده است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
حامد رمضانی نجفی؛ سید محمد حسین کریمیان؛ محمد رضا پاکمنش
دوره 16، شماره 1 ، فروردین 1402، ، صفحه 11-21
چکیده
یکی از اجزای غیر فعال زیرسیستم کنترل حرارت ماهواره عایق‌های چندلایه می باشند. به منظور جلوگیری از محبوس شدن هوا میان لایه های عایق چند لایه که موجبات بادکنکی شدن و از هم گسیختگی لایه های نازک آن حین پرتاب ماهواره ها را فراهم می نماید، سوراخ هایی در لایه ها ایجاد می نمایند. این سوراخ ها در لایه های مختلف به دلیل مسائل انتقال حرارتی ...
بیشتر
یکی از اجزای غیر فعال زیرسیستم کنترل حرارت ماهواره عایق‌های چندلایه می باشند. به منظور جلوگیری از محبوس شدن هوا میان لایه های عایق چند لایه که موجبات بادکنکی شدن و از هم گسیختگی لایه های نازک آن حین پرتاب ماهواره ها را فراهم می نماید، سوراخ هایی در لایه ها ایجاد می نمایند. این سوراخ ها در لایه های مختلف به دلیل مسائل انتقال حرارتی و همچنین محدودیت های ساخت ممکن است هم راستا نباشند. برای داشتن بیشترین راندمان عملکردی عایق‌های حرارتی، مسیرهای خروج گاز باید به نحوی طراحی گردند که کمترین مقاومت در برابر جریان گاز خروجی را داشته باشند زیرا هوای محبوس در میان لایه ها با باقی گذاشتن مسیر انتقال حرارت همرفتی میان آنها راندمان عایق را به شدت کاهش خواهد داد. در این مقاله الگوهای مختلف سوراخکاری که در مقالات مختلف مورد استفاده قرار گرفته‌اند، بررسی شده است. با تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی خروج گاز از میان این عایق ها، اثر پارامترهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مهدی ریوندی؛ مهران میرشمس؛ محمد ضرورتی
دوره 16، شماره 1 ، فروردین 1402، ، صفحه 75-88
چکیده
برای تست زیر سیستم تعیین وکنترل وضعیت یک ماهواره نیاز به داشتن شبیه‌ساز دینامیک وضعیت است، که شبیه‌ساز نیز می‌بایست از لحاظ وضعیتی در شرایط بالانس باشد. اغتشاش‌های وارد بر سیستم بالانس درشبیه‌سازی شامل انحراف‌های بوجود آمده توسط اختلاف بین مرکز-جرم و چرخش و همچنین حرکت دو عملگر افقی است. حرکت دو عملگر افقی، عاملی برای حرکت چرخشی ...
بیشتر
برای تست زیر سیستم تعیین وکنترل وضعیت یک ماهواره نیاز به داشتن شبیه‌ساز دینامیک وضعیت است، که شبیه‌ساز نیز می‌بایست از لحاظ وضعیتی در شرایط بالانس باشد. اغتشاش‌های وارد بر سیستم بالانس درشبیه‌سازی شامل انحراف‌های بوجود آمده توسط اختلاف بین مرکز-جرم و چرخش و همچنین حرکت دو عملگر افقی است. حرکت دو عملگر افقی، عاملی برای حرکت چرخشی و گردابی شبیه‌ساز میشود. در شبیه‌سازی از مدلهای تجربی، و همچنین برای کنترل سه‌محور از ضرایب کنترلی PID استفاده میشود. عملگرهای سیستم بالانس شامل جرم‌های متحرک و چرخ عکس‌العملی به ترتیب، حول محورهای افقی و عمودی نصب می‌شوند. جهت اعتبارسنجی نتایج، یک نمونه‌ی سخت‌افزاری برای تست‌های آزمایشگاهی توسعه داده‌شده است. سخت‌افزار با استفاده از زمان نمونه‌برداری، مدل‌ها و ضرایب تجربی به ترتیب، رول و پیچ به دقت 0.2 و 0.5 درجه در مدت زمان 25 ثانیه می‌رسد که نشان دهنده‌ی دقت مناسبی برای بالانس شدن شبیه‌ساز وضعیت ماهواره‌ی مکعبی است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
امیرحسین میرزایی؛ سید حمید جلالی نائینی؛ علی عربیان آرانی
دوره 15، شماره 4 ، دی 1401، ، صفحه 1-19
چکیده
در این مقاله، تحلیل فاصله خطای قانون هدایت صریح مرتبه اول با استفاده از معادلات خطی شده به صورت بی‌بعد به منظور به دست آوردن منحنی‌های بی‌بعد فاصله خطا ارائه میشود. اثر انحراف سمت اولیه، هدف مانوری با شتاب ثابت، محدودیت شتاب رهگیر، خطای اثر رادوم و همچنین سیستم کنترل دوجمله‌ای مرتبة پنجم در تحلیل حاضر لحاظ شده‌است. علاوه بر این، ...
بیشتر
در این مقاله، تحلیل فاصله خطای قانون هدایت صریح مرتبه اول با استفاده از معادلات خطی شده به صورت بی‌بعد به منظور به دست آوردن منحنی‌های بی‌بعد فاصله خطا ارائه میشود. اثر انحراف سمت اولیه، هدف مانوری با شتاب ثابت، محدودیت شتاب رهگیر، خطای اثر رادوم و همچنین سیستم کنترل دوجمله‌ای مرتبة پنجم در تحلیل حاضر لحاظ شده‌است. علاوه بر این، بازخورد نرخ زاویة بدنی به رابطه قانون هدایت صریح به عنوان یک روش جبران کلاسیک شناخته شدة اثر رادوم، اضافه شده است. این تحلیل برای مقادیر مختلف توان تابع آلفا که به عنوان نرخ کاهش خطای تلاش صفر به ازای ورودی کنترل واحد تعریف میشود، انجام شده‌است. در حالت خاص، قانون هدایت صریح به ازای تابع آلفا با توان واحد، منجر به استراتژی هدایت بهینۀ مرتبه اول برای کمینه‌سازی معیار عملکرد انتگرال مجذور دستور شتاب در کل زمان پرواز میشود. با استفاده از ترسیم نمودارهای بی‌بعد ریشة مجذور فاصله خطا برحسب ثابت زمانی نرخ چرخش خط‌دید و ضریب شیب رادوم، علاوه بر تحلیل فاصله خطا، محدودة پایداری به ازای مقادیر مختلف توان تابع آلفا حاصل میشود.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مرتضی طایفی؛ رامین کمالی مقدم
دوره 15، شماره 3 ، مهر 1401، ، صفحه 1-10
چکیده
برای ایجاد درگ و کاهش سرعت در فاز ورود به جو کاوشگرهای فضایی، می توان بدون استفاده از مکانیزم‌های اضافی از خود بدنه کاوشگر به طور مطلوب استفاده نمود. رویکردی که در این مقاله تجزیه و تحلیل میشود عبارت است از جدایش دماغه و سپس پایداری جسم استوانه‌ای در مود افقی یا عمودی با کمک تنظیم محل مرکز جرم. در ابتدا با حل عددی، جسم استوانه‌ای ...
بیشتر
برای ایجاد درگ و کاهش سرعت در فاز ورود به جو کاوشگرهای فضایی، می توان بدون استفاده از مکانیزم‌های اضافی از خود بدنه کاوشگر به طور مطلوب استفاده نمود. رویکردی که در این مقاله تجزیه و تحلیل میشود عبارت است از جدایش دماغه و سپس پایداری جسم استوانه‌ای در مود افقی یا عمودی با کمک تنظیم محل مرکز جرم. در ابتدا با حل عددی، جسم استوانه‌ای در شرایط پروازی ورود به جو شبیه‌سازی آیرودینامیکی میشود و محل مرکز جرم برای رسیدن به هر کدام از حالتهای پایداری طراحی میشود. سپس با توسعه معادلات حرکت شش درجه آزادی بازگشت به جو و استفاده از ضرایب و مشتقات آیرودینامیکی محاسبه شده توسط دتکام، پارامترهای پروازی شامل سرعت، شتاب، ارتفاع، زاویه حمله و عدد ماخ برای هر دو حالت مقایسه و ارزیابی می‌شوند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که بازیابی افقی قادر است شرایط مطلوب‌تری را برای باز شدن چتر و فرود ایمن ایجاد کند. از جمله این شرایط، سرعت حدی محموله در فاز فرود هست که برای مود افقی مقدار کمتری نسبت به مود عمودی دارد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محسن ابراهیمی؛ امیر فرهاد احیائی
دوره 15، شماره 3 ، مهر 1401، ، صفحه 11-22
چکیده
در این مقاله ضمن بررسی و تحلیل مدل حرکتی مانوردار برای هدف، روش جدیدی مبتنی بر روش چند مدلی IMM برای حل مسئله‌ی ردیابی در حضور نویز اندازه‌گیری ارائه میشود. در این روش دو مدل به کار می-رود که برای هر مدل از یک صافی کالمن توسعه‌یافته برای تخمین حالت مربوط به مدل تصادفی هدف استفاده میشود. تخمین نهایی حالت مربوط به حرکت هدف متشکل از ...
بیشتر
در این مقاله ضمن بررسی و تحلیل مدل حرکتی مانوردار برای هدف، روش جدیدی مبتنی بر روش چند مدلی IMM برای حل مسئله‌ی ردیابی در حضور نویز اندازه‌گیری ارائه میشود. در این روش دو مدل به کار می-رود که برای هر مدل از یک صافی کالمن توسعه‌یافته برای تخمین حالت مربوط به مدل تصادفی هدف استفاده میشود. تخمین نهایی حالت مربوط به حرکت هدف متشکل از حالتهای این دو مدل است؛ به این صورت که برای هر مدل وزن خاصی به صورت تطبیقی محاسبه میشود و تخمین نهایی هدف از جمع وزن‌دار حالتهای مربوط به هر مدل بدست می‌آید. در این مقاله برای تخمین بهتر از مدلهای مارکوف مرتبه دوم برای توصیف رفتار سیستم استفاده شده است که منجر به کاهش تعداد مدلهای حرکتی مورد نیاز میشود. به این معنی که برای تصمیم‌گیری برای مدل بعدی از دو مدل قبل کمک گرفته میشود و الگوریتمی به‌مراتب بهتر از الگوریتم IMM مرتبه اول ارائه میشود.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
سید رشاد روح الامینی؛ محمد علی امیری فر؛ علیرضا رجبی؛ نورالدین قدیری معصوم
دوره 15، شماره 3 ، مهر 1401، ، صفحه 33-48
چکیده
در این مقاله، با ایجاد و توسعه یک کد مبتنی بر روابط ترمودینامیک و دینامیک گاز، مشخصه‌های عملکردی یک رانشگر تک‌پیشرانه هیدرازینی یک نیوتنی نظیر نیروی تراست، ضربه ویژه، سرعت مشخصه خروجی، و دبی جرمی پیشرانه برحسب دمای محفظه واکنش به صورت نظری مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، با در نظر گرفتن فرض آدیاباتیک، دمای محفظه واکنش ...
بیشتر
در این مقاله، با ایجاد و توسعه یک کد مبتنی بر روابط ترمودینامیک و دینامیک گاز، مشخصه‌های عملکردی یک رانشگر تک‌پیشرانه هیدرازینی یک نیوتنی نظیر نیروی تراست، ضربه ویژه، سرعت مشخصه خروجی، و دبی جرمی پیشرانه برحسب دمای محفظه واکنش به صورت نظری مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، با در نظر گرفتن فرض آدیاباتیک، دمای محفظه واکنش تراستر تک‌پیشرانه به صورت صفر بعدی با استفاده از نرخ تجزیه آمونیاک به عنوان یک متغیر مستقل در شرایط تعادلی و غیر تعادلی و به صورت یک بعدی با استفاده از ثابت نرخ واکنش‌های همگن و ناهمگن تجزیه هیدرازین و آمونیاک بررسی و تحلیل گردیده است. همچنین، اثر انبساط حرارتی گلوگاه نازل بر فشار محفظه واکنش، نیروی تراست، و دبی جرمی پیشرانه و اثر فشار محفظه واکنش بر نرخ تجزیه آمونیاک و به تبع آن بر دمای آدیاباتیک محفظه واکنش در شرایط تعادل ترمودینامیکی مورد مطالعه قرار گرفته است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مهسا جواهری پور؛ احمدرضا ولی؛ وحید بهنام گل؛ فیروز اله وردی زاده
دوره 15، شماره 3 ، مهر 1401، ، صفحه 69-81
چکیده
یکی از روش‌های پرکاربرد در مسئله هدایت اجسام پرنده، ناوبری تناسبی میباشد. این روش برای محاسبه دستور هدایت به نرخ چرخش خط واصل بین رهگیر و هدف نیاز دارد. به دلایل متعدد از جمله کاهش هزینه، برای اندازه‌گیری اطلاعات رهگیری از جمله زاویه خط دید از حسگرهای ساده استفاده می-شود. بنابراین برخی اطلاعات غیر قابل اندازه‌گیری از قبیل سرعت ...
بیشتر
یکی از روش‌های پرکاربرد در مسئله هدایت اجسام پرنده، ناوبری تناسبی میباشد. این روش برای محاسبه دستور هدایت به نرخ چرخش خط واصل بین رهگیر و هدف نیاز دارد. به دلایل متعدد از جمله کاهش هزینه، برای اندازه‌گیری اطلاعات رهگیری از جمله زاویه خط دید از حسگرهای ساده استفاده می-شود. بنابراین برخی اطلاعات غیر قابل اندازه‌گیری از قبیل سرعت زاویه‌ای خط دید می‌بایست با استفاده از روابط ریاضی تخمین زده شوند. با توجه به نویزی بودن و مشکلات دیگر، استفاده از مشتق گیر در این شرایط مطلوب نیست. از این رو در این مقاله از رویتگر غیرخطی توسعه‌یافته برای تخمین سرعت زاویه‌ای خط استفاده میشود. به‌دلیل غیرخطی بودن دینامیک حاکم بر مسئله رهگیری اجسام پرنده، رویتگر پیشنهادی از نوع غیرخطی انتخاب شده است. با انجام یک شبیه‌سازی کامپیوتری، صحت عملکرد رویتگر پیشنهادی نشان داده شده است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
میلاد عظیمی؛ صمد مرادی
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، ، صفحه 1-14
چکیده
این مقاله به طراحی سیستم کنترل ترکیبی مانور و ارتعاشات یک فضاپیمای انعطافپذیر در مانور وضعیت با استفاده از عملگرهای تراستر-چرخ عکس العملی در ساختار هیبرید و وصله های پیزوالکتریک پرداخته است. مانور زاویه-بزرگ این فضاپیما در قالب دو ماموریت مجزا با استفاده از مدل توسعه یافته کنترلری مبتنی بر تئوری لیاپانوف و ارتعاشات باقی مانده با ...
بیشتر
این مقاله به طراحی سیستم کنترل ترکیبی مانور و ارتعاشات یک فضاپیمای انعطافپذیر در مانور وضعیت با استفاده از عملگرهای تراستر-چرخ عکس العملی در ساختار هیبرید و وصله های پیزوالکتریک پرداخته است. مانور زاویه-بزرگ این فضاپیما در قالب دو ماموریت مجزا با استفاده از مدل توسعه یافته کنترلری مبتنی بر تئوری لیاپانوف و ارتعاشات باقی مانده با به کارگیری تئوری فیدبک نرخ کرنش کنترل شده است. پایداری کلی سیستم شامل دینامیک چرخ عکس العملی و وصله های حسگر/عملگر پیزوالکتریک با استفاده از ورودی ناپیوسته کنترلی تولید شده توسط تراستر و مدولاتور پهنا-باند/پالس-فرکانس اثبات و ارتعاشات باقی مانده به حداقل رسیده است. ویژگی منحصر به فرد روش پیشنهادی در به کارگیری عملگرها، زمان سوئیچ عملکرد تراسترها و چرخ عکس العملی می باشد که مبتنی بر انرژی سیستم تنظیم شده است. شبیه سازی های انجام شده با به کارگیری تئوری کنترلی پیشنهادی و استفاده از عملگرهای هیبرید امکان انجام مانورهای با زاویه بزرگ و کاهش قابل ملاحظه ارتعاشات را نمایش می دهد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ فرشته ملک پور
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، ، صفحه 15-26
چکیده
این مقاله یک روش تخمین پارامتر از مدلهای زمان -پیوسته را برای یک سیستم پارامتر متغیر معرفی میکند.در روش خطی پارامتر متغیر که برای بیان سیستمهایی با ماتریسهای فضا-حالت تابع از پارامترهای زمان متغیر است، پایداری و عملکرد سیستم فیدبک تضمین و یک پتانسیل قابل توجه برای بهبود کارایی وجود دارد. دینامیک این نوع سیستم‌ها به یک پارامتر ...
بیشتر
این مقاله یک روش تخمین پارامتر از مدلهای زمان -پیوسته را برای یک سیستم پارامتر متغیر معرفی میکند.در روش خطی پارامتر متغیر که برای بیان سیستمهایی با ماتریسهای فضا-حالت تابع از پارامترهای زمان متغیر است، پایداری و عملکرد سیستم فیدبک تضمین و یک پتانسیل قابل توجه برای بهبود کارایی وجود دارد. دینامیک این نوع سیستم‌ها به یک پارامتر متغیر با زمان که در این پژوهش سرعت زاویه‌ای چرخ عکس‌العملی در نظر گرفته شده وابستهاست. مقادیر این پارامتر در طول یک بازه زمانی نامعلوم، اما با عملکرد سیستم قابل اندازه‌گیری است. با استفاده از تکنیک بهره جدول بندی، پایداری سیستم پارامتر متغیر بررسی و پارامتر جدولبندی برای یک عملکرد از تخمین فاکتورهای موثرکنترلی انتخاب میشود.شرایط کافی استخراج شده به شرایط نامساوی ماتریسی خطی تبدیل می‌شوند که میتوانند با الگوریتم محدب حل شوند. با حل این شرایط کنترل‌کننده، بهره جدولبندی شده بدست می آید تا پایداری و عملکرد سیستم پارامتر متغیر را تضمین کند. نتایج شبیه‌سازی عددی موفقیت آمیز بودن روش پیشنهادی را نشان می‌دهند.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
فاطمه اصدق پور؛ فاطمه صادقی کیا؛ محمد علی فارسی
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، ، صفحه 111-122
چکیده
در محیط فضا، نوسانات حرارتی از مهم ترین تهدیدات برای اجزای خارجی سامانه های فضایی، مانند آنتن، محسوب میشود. میزان نوسانات حرارتی تابع مدار فضاپیما و جنس اجزای سامانه است و سبب انبساط و انقباض و اعوجاج سطوح آنتن شده و در عملکرد آن اختلال ایجاد میکنند. در این مقاله، اثرات انبساط و انقباض حرارتی در یک مأموریت مداری LEO بر مشخصات تشعشعی ...
بیشتر
در محیط فضا، نوسانات حرارتی از مهم ترین تهدیدات برای اجزای خارجی سامانه های فضایی، مانند آنتن، محسوب میشود. میزان نوسانات حرارتی تابع مدار فضاپیما و جنس اجزای سامانه است و سبب انبساط و انقباض و اعوجاج سطوح آنتن شده و در عملکرد آن اختلال ایجاد میکنند. در این مقاله، اثرات انبساط و انقباض حرارتی در یک مأموریت مداری LEO بر مشخصات تشعشعی دو آنتن انعکاسی باند X ، که یکی از آنتنها پهن باند و دیگری باند باریک هستند، بررسی شده و مشخصات تشعشعی آنها با استفاده از نرم‌افزار شبیه ساز تمام‌موج استخراج میشود. مقایسه مشخصات تشعشعی این دو آنتن، با مشخصات تشعشعی آنتنهای نمونه معادل در دمای محیط، نشان میدهد که آنتنهای باند باریک آسیب‌پذیری بسیار بالایی نسبت به نوسانات حرارتی دارند و بنابراین، لازم است جنس آنتنها از موادی انتخاب شوند که ضریب انبساط حرارتی آنها بسیار کوچک است. به‌علاوه، انتخاب روش حفاظتی مناسب، برای حفظ عملکرد مطلوب آنتن، از ضروری‌ترین فعالیت‌ها در ساخت آنتنهای فضایی است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
امیررضا کوثری؛ علیرضا احمدی؛ علیرضا شریفی؛ مسعود خوش سیما
دوره 15، شماره 1 ، فروردین 1401، ، صفحه 23-42
چکیده
ماهواره‌های سنجش از دور مشاهدة زمین که به صورت غیرفعال سطح زمین را اسکن و تصاویر با قدرت تفکیک مکانی زیر یک متر تولید می‌نمایند قادرند حول هر سه محور بدنة خود مانور کنند و همزمان با مانور وضعیت از جهات مختلف از ناحیة هدف تصویربرداری نمایند. سخت‌گیرانه‌ترین الزامات میانی حاکم بر عملکرد زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت آنها در مدهای ...
بیشتر
ماهواره‌های سنجش از دور مشاهدة زمین که به صورت غیرفعال سطح زمین را اسکن و تصاویر با قدرت تفکیک مکانی زیر یک متر تولید می‌نمایند قادرند حول هر سه محور بدنة خود مانور کنند و همزمان با مانور وضعیت از جهات مختلف از ناحیة هدف تصویربرداری نمایند. سخت‌گیرانه‌ترین الزامات میانی حاکم بر عملکرد زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت آنها در مدهای چرخش‌‌زدایی و نشانه‌روی دقیق اعمال میشود و شامل قابلیت مانور، چابکی، دقت و پایداری میباشد. در این تحقیق ابتدا روابط تحلیلی و آماری میان معیارهای کمّی الزامات میانی و قدرت تفکیک مکانی که به عنوان یک الزام سطح بالای مأموریتی مطرح است استخراج و با توجه به آن درایورهای طراحی چرخ‌های عکس‌العملی استخراج شده است. سپس در یک نمونه ماهوارة عملیاتی، با استفاده از تکنیک دیاگرام تطبیق، ابتدا مشخصات و ابعاد محمولة اپتیکی، سپس ابعاد و جرم ماهواره و پس از آن قابلیت تولید گشتاور و ظرفیت مومنتوم چرخ‌های عکس‌العملی و مومنتومی تخمین زده شده است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد جواد پوستینی؛ سیدحسین ساداتی؛ یوسف عباسی؛ سید مجید حسینی
دوره 15، شماره 1 ، فروردین 1401، ، صفحه 53-65
چکیده
طراحی مسیر بهینه غیرهم‌زمان، یکی از راهکارهای مورد استفاده برای هدایت فضاپیما‌های بازگشتی و قابل استفاده مجدد است. در این رویکرد بسیاری از قیود و محدودیت‌های مسئله قابل بررسی میباشد بدون اینکه مسئله‌ی زمان و حجم محاسبات محدودیتی را ایجاد نماید. در طراحی مسیر بهینه قیود گوناگونی قابل اعمال می‌باشند که با حذف و اضافه نمودن آنها ...
بیشتر
طراحی مسیر بهینه غیرهم‌زمان، یکی از راهکارهای مورد استفاده برای هدایت فضاپیما‌های بازگشتی و قابل استفاده مجدد است. در این رویکرد بسیاری از قیود و محدودیت‌های مسئله قابل بررسی میباشد بدون اینکه مسئله‌ی زمان و حجم محاسبات محدودیتی را ایجاد نماید. در طراحی مسیر بهینه قیود گوناگونی قابل اعمال می‌باشند که با حذف و اضافه نمودن آنها عملکرد بهینه‌ساز قابل ارتقا است تاجاییکه می‌توان آن را به عنوان کاندید روش همزمان معرفی نمود. از آنجاییکه اکثر روش‌های بهینه‌سازی نیازمند حدس اولیه‌اند، در این تحقیق با استفاده از مدیریت حدس‌اولیه، نسبت به کاهش قیود در مسئله بهینه‌سازی و انتقال آنها به فاز مربوطه به حدس اولیه اقدام شده است. لذا قیودی مانند خطا و زاویه برخورد از طریق به کارگیری روش‌های هدایت کلاسیک مدیریت شده و سپس خروجی این روش‌ها به عنوان حدس اولیه به بهینه‌ساز ارائه می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی شش‌درجه آزادی نشان‌دهنده ارتقای دقت و کاهش زمان محاسبات بهینه است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
عبدالمجید خوشنود؛ علی امین زاده؛ پیمان نیک پی
دوره 15، شماره 1 ، فروردین 1401، ، صفحه 67-76
چکیده
تلاطم سیال در سیسم مخازن سوخت یکی از منابع تولید ارتعاشات در سیستم های دینامیکی می باشد. مشکل اصلی حذف این ارتعاشات این است پارامترهای آن زیر تحریک هستند و عملگر مستقیمی برای کنترل ارتعاشات آن وجود ندارد. در این مقاله از ایده عملگر مجازی برای کاهش ارتعاشات حاصل از تلاطم استفاده شده است. برای این هدف مدلسازی اثر تلاطم با بهره گیر یاز ...
بیشتر
تلاطم سیال در سیسم مخازن سوخت یکی از منابع تولید ارتعاشات در سیستم های دینامیکی می باشد. مشکل اصلی حذف این ارتعاشات این است پارامترهای آن زیر تحریک هستند و عملگر مستقیمی برای کنترل ارتعاشات آن وجود ندارد. در این مقاله از ایده عملگر مجازی برای کاهش ارتعاشات حاصل از تلاطم استفاده شده است. برای این هدف مدلسازی اثر تلاطم با بهره گیر یاز مدل جرم و فنر انجام شده و سپس کنترل کننده مورد نظر با بهره گیری از روش های بهینه خطی و ایده عملگر مجازی طراحی و شبیه سازی شده است. ایده عملگر مجازی بر اساس وجود فرضی عملگر در پارامترهای تلاطم عمل می کند و عملا موجب می شود یکی از عملگرهای واقعی سیستم حذف شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد روش ارائه شده می تواند اثر ارتعاشات تلاطم را به طور قابل توجهی بدون اضافه کردن عملگر واقعی جدید کاهش دهد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
نوربخش فولادی؛ نداالسادات صدیقی رنانی
دوره 15، شماره 1 ، فروردین 1401، ، صفحه 77-92
چکیده
در این مقاله به ارائۀ الگوریتم و نرم‌افزاری جامع جهت طراحی مفهومی موتورهای موشکی با مولفه-های پیشران سرمازا، پرداخته شده است. در الگوریتم، پنج چرخه کاربردی تغذیۀ تحت فشار، مولدگازی، احتراق مرحله‌ای، انبساطی بسته و باز مدلسازی شده است. به منظور صحت‌سنجی، موتورهایVulcain و HM7B، بازطراحی و مقایسۀ نتایج حاصل با اطلاعات واقعی بیانگر خطای ...
بیشتر
در این مقاله به ارائۀ الگوریتم و نرم‌افزاری جامع جهت طراحی مفهومی موتورهای موشکی با مولفه-های پیشران سرمازا، پرداخته شده است. در الگوریتم، پنج چرخه کاربردی تغذیۀ تحت فشار، مولدگازی، احتراق مرحله‌ای، انبساطی بسته و باز مدلسازی شده است. به منظور صحت‌سنجی، موتورهایVulcain و HM7B، بازطراحی و مقایسۀ نتایج حاصل با اطلاعات واقعی بیانگر خطای کمتر از 5 درصد پارامترهای اصلی طراحی و کمتر از 20 درصد درسایر پارامترها است که در مرحلة طراحی مفهومی از دقت کافی برخوردارند. از مزایای این نرم‌افزار وجود قریب150 پارامتر و 14 نمودار مربوط به رفتار جریان در محفظة تراست و جلیقة خنک‌کاری در خروجی است که امکان مطالعة پارامتریک تاثیر تغییرات ورودی‌ها بر خروجی‌ها را فراهم می‌نماید. مدلسازی توابع موجود در الگوریتم و محاسبات مربوط به احتراق با استفاده از نرم‌افزارهایMATLABوCEAانجام گرفته و نهایتاً با ادغام در محیط برنامه‌نویسی Visual studio و با استفاده از زبان برنامه‌نویسی C#، نرم‌افزاری با رابط کاربری گرافیکی کاربرپسند ارائه شده است.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
رضا شیخ بهایی؛ سعید خان کلانتری
دوره 14، شماره 4 ، دی 1400، ، صفحه 51-59
چکیده
در این مقاله، با استفاده از روش کنترلی پیش‌بین مدل مبنا و بر پایه استراتژی هدایت تناسبی به طراحی قانون هدایت بهینه صریح جهت هدایت موشک پدافندی به سمت هدف در حال مانور در فضای سه‌بعدی پرداخته میشود. این روش کنترلی با پیش‌بینی رفتار سیستم در آینده، در خلال بهینه‌سازی یک تابع هزینه مشخص قانون کنترلی بهینه را محاسبه میکند. رویکرد ...
بیشتر
در این مقاله، با استفاده از روش کنترلی پیش‌بین مدل مبنا و بر پایه استراتژی هدایت تناسبی به طراحی قانون هدایت بهینه صریح جهت هدایت موشک پدافندی به سمت هدف در حال مانور در فضای سه‌بعدی پرداخته میشود. این روش کنترلی با پیش‌بینی رفتار سیستم در آینده، در خلال بهینه‌سازی یک تابع هزینه مشخص قانون کنترلی بهینه را محاسبه میکند. رویکرد کنترلی پیش‌بین تعمیم‌یافته که در این مقاله مورد استفاده قرار گرفته است، مسأله بهینه‌سازی را به صورت برون‌خط حل میکند تا فرم بسته قانون کنترلی بهینه را به دست آورد. به این منظور، ابتدا معادلات حرکت مجموعه موشک و هدف در دستگاه سه‌بعدی بازنویسی میشود. سپس قانون کنترلی بهینه به صورت تابعی صریح از متغیرهای حالت محاسبه می‌گردد. عملکرد سیستم هدایت پیشنهادی با سیستم هدایت تناسبی APN در سه سناریو متفاوت مقایسه شده و نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده کارایی مطلوب سیستم پیشنهادی به ویژه در مقابله با اهداف با تغییر مسیرهای ناگهانی میباشد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ پوریا زارعی
دوره 14، شماره 4 ، دی 1400، ، صفحه 77-83
چکیده
کنترل وضعیت فضاپیمای فعال در مدار با استفاده از عملگرهای چرخ عکس‌العملی به دلیل برتری‌های خاص نسبت به دیگر عملگرها انتخاب مناسب‌تری است. با توجه به عملکرد مکانیکی این عملگر و احتمال خرابی آن، استفاده از چهار چرخ عکس‌العملی برای کنترل وضعیت سه محوره فضاپیما، راهکاری کاربردی در مواجهه با نقص یکی از چرخ‌ها است. در این مقاله به کنترل ...
بیشتر
کنترل وضعیت فضاپیمای فعال در مدار با استفاده از عملگرهای چرخ عکس‌العملی به دلیل برتری‌های خاص نسبت به دیگر عملگرها انتخاب مناسب‌تری است. با توجه به عملکرد مکانیکی این عملگر و احتمال خرابی آن، استفاده از چهار چرخ عکس‌العملی برای کنترل وضعیت سه محوره فضاپیما، راهکاری کاربردی در مواجهه با نقص یکی از چرخ‌ها است. در این مقاله به کنترل بهینه وضعیت فضاپیمایی پرداخته شده که دارای چهار چرخ عکس‌الملی است و کنترل وضعیت در صورت خرابی چرخ‌ها بررسی و به ترتیب با یک و دو چرخ از کارافتاده کنترل انجام شده است. کنترل وضعیت فضاپیما تنها با دوچرخ عکس‌العملی مسئله قابل توجهی است که کنترلرهای مرسوم قادر به پایدار کردن آن نمی‌باشند. بنابراین استفاده از الگوریتم کنترلی پیش‌بین مبتنی بر مدل به صورت غیرخطی که به نوعی کنترل بهینه ارزیابی میشود برای کنترل وضعیت این فضاپیما به صورت زمان گسسته استفاده شده که نتایج قابل استنادی را برآورده میکند.
