طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
امیررضا کوثری؛ علیرضا احمدی؛ علیرضا شریفی؛ مسعود خوش سیما
دوره 15، شماره 1 ، فروردین 1401، ، صفحه 21-39
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 51-62
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 63-71
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 73-87
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.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ احمد ابراهیمی
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1400، ، صفحه 15-22
چکیده
تلاطم در مخازن فضاپیما در حین انجام مانور مداری اثرات نامطلوبی دارد. بنابراین با توجه اهمیت مانور مداری صحیح برای رسیدن به مدار هدف، باید قبل از انجام مانورهای مداری تلاطم مدلسازی و روشی مناسبی برای کنترل آن انتخاب شود. در این مقاله با استفاده از یک روش جدید به مدلسازی تلاطم در مخازن پرداخته و همچنین برای اولین بار کنترل وضعیت فضاپیما ...
بیشتر
تلاطم در مخازن فضاپیما در حین انجام مانور مداری اثرات نامطلوبی دارد. بنابراین با توجه اهمیت مانور مداری صحیح برای رسیدن به مدار هدف، باید قبل از انجام مانورهای مداری تلاطم مدلسازی و روشی مناسبی برای کنترل آن انتخاب شود. در این مقاله با استفاده از یک روش جدید به مدلسازی تلاطم در مخازن پرداخته و همچنین برای اولین بار کنترل وضعیت فضاپیما و کنترل تلاطم به طور همزمان با استفاده از این مدل شبیهسازی شده است. تلاطم سوخت با استفاده از مدل توپ پالسی متحرک مدلسازی و معادلات دینامیکی کل سیستم با استفاده از معادلات کرشهف استخراج شده است. مانور فضاپیما و حرکت توپ پالسی متحرک در صفحه در نظر گرفته شده و در نتیجه سیستم فضاپیما و توپ پالسی دارای چهار درجه آزادی خواهد شد. نتایج شبیهسازی نشان دهنده موفقیتآمیز بودن مدلسازی ارائه شده و کنترل همزمان تلاطم و وضعیت میباشد.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
میلاد عظیمی؛ صمد مرادی
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1400، ، صفحه 51-63
چکیده
در این مقاله رفتار ارتعاشات آزاد، اجباری و پایداری یک سازه انعطافپذیر بلند ترک دار با پایه دوار با استفاده از روش هوموتوپی پرتوربیشن بررسی شده است. ترک در مسئله حاضر با استفاده از المان فنر پیچشی بر روی سازه ای که از تئوری اویلر برنولی تبعیت میکند مدلسازی شده است. معادلات غیرخطی حرکت سیستم با لحاظ تغییرشکلهای خارج صفحه ای و نیروهای ...
بیشتر
در این مقاله رفتار ارتعاشات آزاد، اجباری و پایداری یک سازه انعطافپذیر بلند ترک دار با پایه دوار با استفاده از روش هوموتوپی پرتوربیشن بررسی شده است. ترک در مسئله حاضر با استفاده از المان فنر پیچشی بر روی سازه ای که از تئوری اویلر برنولی تبعیت میکند مدلسازی شده است. معادلات غیرخطی حرکت سیستم با لحاظ تغییرشکلهای خارج صفحه ای و نیروهای گریز از مرکز و با بکارگیری حساب تغییرات و روش مودهای فرضی استخراج شده است. با اعمال روش گلرکین بعد زمانی به صورت یک معادله دیفرانسیل مرتبه دوم غیرخطی در حوزه زمان تبدیل میشود. نتایج به ازاء تغییر پارامترهایی از جمله سرعت دوران، موقعیت و سفتی ترک در قالب نمودارهای پاسخ زمانی، نمودار فازی و دوشاخگی بررسی و تحلیل شده است. نشان داده شده است که با افزایش سرعت زاویه ای، یک نیروی کششی در امتداد محور سازه ایجاد شده که منجر به استحکام تیر ترکدار، حرکت نمودار دوشاخگی بسمت راست و تغییر رفتار غیرخطی سیستم میشود.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ نازنین صفایی حشکوائی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، ، صفحه 77-88
چکیده
روش کنترل تطبیقی به دلیل غلبه بر مشکل وجود عدم قطعیتها در مأموریتهای فضایی مورد توجه قرار میگیرد. در این مقاله یک روش کنترل تطبیقی مستقیم بهینه نوین که بر اساس پارامترهای مارکوف طراحی میگردد جهت کنترل وضعیت ماهواره ارائه میشود، و مسئله کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از این روش کنترلی و عملگر تراستر غیرخطی در حضور نامعینیهای ...
بیشتر
روش کنترل تطبیقی به دلیل غلبه بر مشکل وجود عدم قطعیتها در مأموریتهای فضایی مورد توجه قرار میگیرد. در این مقاله یک روش کنترل تطبیقی مستقیم بهینه نوین که بر اساس پارامترهای مارکوف طراحی میگردد جهت کنترل وضعیت ماهواره ارائه میشود، و مسئله کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از این روش کنترلی و عملگر تراستر غیرخطی در حضور نامعینیهای ممان اینرسی بررسی میگردد. در روش کنترلی ارائه شده عملکرد سیستم بر اساس ماتریسهای دوران بیان میشود، و این روش مشکل سینگولاریتی ندارد. جهت مقایسه روش معرفی شده با سایر روشهای کنترلی، کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترلر فازی شبیهسازی میگردد، و در نهایت برتری روش کنترلی فازی نسبت به روش کنترل تطبیقی بیان شده با در نظر گرفتن زمان صعود و نشست سیستم نشان داده میشود. همچنین نتایج حاصل از شبیهسازیها نشان می-دهند که روش کنترل تطبیقی ارائه شده با استفاده از عملگر تراستر روشن-خاموش نسبت به عدم قطعیت در اینرسی مقاوم است.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مهدی جعفری ندوشن؛ کوثر آرامخواه
دوره 14، شماره 1 ، فروردین 1400، ، صفحه 1-13
چکیده
در این مقاله از مدل دمبلی برای میدان گرانشی سیارک 216 کلوپاترا استفاده شده است. با استفاده از این مدل، معادلات حاکم بر حرکت فضاپیما حول سیارک به فرم معادلات حرکت فضاپیما در مسئله سه جسم محدود دایروی در خواهند آمد. بر این اساس نقاط تعادل و نواحی ژاکوبی حول این سیارک محاسبه شده و با بهرهگیری از روشهای جستوجوی شبکهای و پرتابی ...
بیشتر
در این مقاله از مدل دمبلی برای میدان گرانشی سیارک 216 کلوپاترا استفاده شده است. با استفاده از این مدل، معادلات حاکم بر حرکت فضاپیما حول سیارک به فرم معادلات حرکت فضاپیما در مسئله سه جسم محدود دایروی در خواهند آمد. بر این اساس نقاط تعادل و نواحی ژاکوبی حول این سیارک محاسبه شده و با بهرهگیری از روشهای جستوجوی شبکهای و پرتابی مدارهای تناوبی متقارن محاسبه شدهاند. این تقارن نسبت به صفحه xz در نظر گرفته شده است. پس از استخراج مدارها، پایداری مدارهای تناوبی با تئوری فلوکه مورد ارزیابی قرار گرفته که بیانگر ناپایداری مدارها است. با اضافه کردن فشار تشعشع خورشیدی به معادلات حاکم، مجددا مدارهای تناوبی متقارن استخراج و شاخص پایداری آنها محاسبه شده است. نتایج حاکی از آن است که فشار تشعشع خورشیدی هر چند مقادیر شاخص پایداری را تغییر میدهد ولی تغییری در پایداری یا ناپایداری آن ایجاد نمیکند. بنابراین پایدارسازی فضاپیما بر روی این مدارهای ناپایدار مستلزم اعمال کنترل بر روی فضاپیما است.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
احسان معانی؛ پیمان نیک پی؛ احسان ذبیحیان
دوره 14، شماره 1 ، فروردین 1400، ، صفحه 23-33
چکیده
در ماهوارههای مخابراتی زمین آهنگ برای انجام ماموریتهای از تراستر استفاده شده و نیاز به سوخت مصرفی میباشد. در این مقاله بر اساس یک روش جدید و بدون نیاز به روابط ریاضی حاکم بر دینامیک ماهواره و تنها بر اساس دادههای موجود برای ماهوارههای پیشین به تعیین جرم سوخت ماهوارههای مخابراتی پرداخته میشود. برای این منظور از روش حداقل ...
بیشتر
در ماهوارههای مخابراتی زمین آهنگ برای انجام ماموریتهای از تراستر استفاده شده و نیاز به سوخت مصرفی میباشد. در این مقاله بر اساس یک روش جدید و بدون نیاز به روابط ریاضی حاکم بر دینامیک ماهواره و تنها بر اساس دادههای موجود برای ماهوارههای پیشین به تعیین جرم سوخت ماهوارههای مخابراتی پرداخته میشود. برای این منظور از روش حداقل مربعات خطا و شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده و دو روش از نظر دقت مقایسه شده و دو مدل ریاضی برای تشخیص جرم سوخت ماهواره بر اساس پارامترهای طراحی آن ارائه شده است. با مقایسه خروجی مدل برای چندین ماهواره واقعی و مقایسه با جرم سوخت واقعی آنها مشخص شد که روابط ارائه شده دارای دقت بالای 95 درصد است و برای امکانسنجی و طراحی مفهومی پروژههای ماهواره بسیار مناسب و کارا میباشند. همچنین برای مدل خطی به دست آمده تحلیل حساسیت انجام شده و در نهایت روش ارائه شده برای به محاسبه حجم ماهواره نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
سید حمید جلالی نائینی؛ امید امیدی همت
دوره 14، شماره 1 ، فروردین 1400، ، صفحه 55-64
چکیده
این مقاله به اصلاح نوع خاصی از مدولاتور پهنا و فرکانس پالس با بلوک انتگرالگیر میپردازد. در این مدولاتور به جای فیلتر پایین گذر از یک انتگرالگیر استفاده شده، و به همین دلیل در اینجا مدولاتور پهنا و فرکانس پالس انتگرالی نامیده میشود. به منظور بهبود رفتار حلقه کنترلی، ساختار مدولاتور با یک شرط منطقی برای بازتنظیم خروجی انتگرالگیر ...
بیشتر
این مقاله به اصلاح نوع خاصی از مدولاتور پهنا و فرکانس پالس با بلوک انتگرالگیر میپردازد. در این مدولاتور به جای فیلتر پایین گذر از یک انتگرالگیر استفاده شده، و به همین دلیل در اینجا مدولاتور پهنا و فرکانس پالس انتگرالی نامیده میشود. به منظور بهبود رفتار حلقه کنترلی، ساختار مدولاتور با یک شرط منطقی برای بازتنظیم خروجی انتگرالگیر اصلاح شده است. در این شرط منطقی، در صورتی که سیگنال خطا کوچکتر از بازة مشخصی باشد، خروجی انتگرالگیر صفر میگردد. این بهبود در دو مود پایدارساز و نشانهروی اعمال شده است. در مود پایدارساز، ضریب بهرة پایدارساز با استفاده از حل تحلیلی به گونهای استخراج شده است تا با یک پالس، کسر معینی از سرعت زاویهای اولیه مستهلک گردد. در مود نشانهروی، عملکرد مدولاتور اصلاح شده، قابل مقایسه با مدولاتور پهنا و فرکانس پالس میباشد.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد چینی فروشان؛ مهدی مرتضوی؛ کامران رئیسی چرمکانی
دوره 14، شماره 1 ، فروردین 1400، ، صفحه 77-92
چکیده
در این مقاله، مسئله کنترل توامان وضعیت و موقعیت نسبی فضاپیما درحضور عیب عملگر، مورد بررسی قرار گرفته است. پس از تبیین ضعف و محدودیت مدلهای موجود و رویکردهای کنترلی مبتنی بر آنها، صورتبندی جدیدی از حرکت نسبی فضاپیما ارائه گردیده است. آنگاه چارچوب کنترل پیشبین زیرفضاپایه، که یک رویکرد بدون مدل قدرتمند است، در ابعاد چندی گسترش ...
بیشتر
در این مقاله، مسئله کنترل توامان وضعیت و موقعیت نسبی فضاپیما درحضور عیب عملگر، مورد بررسی قرار گرفته است. پس از تبیین ضعف و محدودیت مدلهای موجود و رویکردهای کنترلی مبتنی بر آنها، صورتبندی جدیدی از حرکت نسبی فضاپیما ارائه گردیده است. آنگاه چارچوب کنترل پیشبین زیرفضاپایه، که یک رویکرد بدون مدل قدرتمند است، در ابعاد چندی گسترش داده شده است، که عبارتند از کنترل تطبیقی غیرخطی، تحملپذیری نسبت به عیوب ناگهانی و تخصیص کنترل. بر اساس این چارچوب تعمیم یافته، سه کنترلکننده داده محور تحملپذیر عیب مجزا برای کنترل فرآیندهای جفتشده، غیرخطی و متغیر با زمان، توسعه داده شده است. از منظر تشخیص عیب، تنها الزام ساختار کنترلی ارائه شده، آشکارسازی زمان وقوع عیوب است. بهعلاوه، یک قابلیت درونی تشخیص عیب داده محور معرفی گردیده است که ساختار کنترلی را کاملاً خودبسنده خواهد نمود. کنترلکنندههای سهگانه، سپس برای حل مسئله پیشگفته طراحی گردیده اند و کارایی آنها از طریق یک سناریوی شبیهسازی چندبعدی، صحهگذاری گردیده است.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
سید حمید جلالی نائینی؛ علی عربیان آرانی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، ، صفحه 1-13
چکیده
در این مقاله، قانون هدایت تناسبی با بازخورد ترکیب وزنی شتاب خطی و شتاب زاویهای خطدید پیشنهاد شده است. برای این منظور، تحلیل فاصله خطای جامعی برای هدایت تناسبی با بازخورد شتاب خطی و هدایت تناسبی با بازخورد شتاب زاویهای خطدید ناشی از خطای سمت اولیه، مانور هدف و نویز جستجوگر صورت پذیرفته است. سیستم هدایت و کنترل با تابع تبدیل دوجملهای ...
بیشتر
در این مقاله، قانون هدایت تناسبی با بازخورد ترکیب وزنی شتاب خطی و شتاب زاویهای خطدید پیشنهاد شده است. برای این منظور، تحلیل فاصله خطای جامعی برای هدایت تناسبی با بازخورد شتاب خطی و هدایت تناسبی با بازخورد شتاب زاویهای خطدید ناشی از خطای سمت اولیه، مانور هدف و نویز جستجوگر صورت پذیرفته است. سیستم هدایت و کنترل با تابع تبدیل دوجملهای مرتبة پنجم مدل شده است. در حالت خاص و بر مبنای تحلیل فاصلة خطا، هدایت تناسبی با بازخورد شتاب زاویهای با اصلاح بهره برای جستجوگرهای مادون قرمز پیشنهاد شده است. مقایسة استراتژیهای هدایت تناسبی با استفاده از ضریب ناوبری مؤثر معادل که بر اساس حل پروفیل نرخ چرخش خطدید تعریف شده، صورت پذیرفته است. به علاوه، قانون هدایت بهینة مرتبه اول به فرم هدایت تناسبی با بلوک تناسبی– مشتقی با بهرههای متغیر تبدیل شده است.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ نازنین صفایی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، ، صفحه 25-35
چکیده
همواره در طی مأموریتهای فضایی عدم قطعیت در مسئله کنترل وضعیت ماهوارهها وجود دارد. از این رو کنترل تطبیقی روشی است که مورد توجه قرار میگیرد. از جمله مشکلات کنترل تطبیقی متداول حجم محاسباتی بالا و نبود روش تئوری عمومی برای طراحی مکانیزم تطبیق میباشد. در این مقاله یک روش کنترلی بر اساس مفاهیم تطبیقی و بهینه با استفاده از پارامترهای ...
بیشتر
همواره در طی مأموریتهای فضایی عدم قطعیت در مسئله کنترل وضعیت ماهوارهها وجود دارد. از این رو کنترل تطبیقی روشی است که مورد توجه قرار میگیرد. از جمله مشکلات کنترل تطبیقی متداول حجم محاسباتی بالا و نبود روش تئوری عمومی برای طراحی مکانیزم تطبیق میباشد. در این مقاله یک روش کنترلی بر اساس مفاهیم تطبیقی و بهینه با استفاده از پارامترهای مارکوف جهت کنترل سرعت زاویهای و وضعیت ماهواره معرفی میشود. این روش دارای قابلیت دنبالهروی فرمان است، و بر اساس گروه متعامد خاص از مرتبه سه گسترش مییابد و مشکل سینگولاریتی ندارد. همچنین جهت مقایسه این روش با دیگر روشهای کنترلی، روش کنترلی بهینه تنظیمکننده مربعی خطی (LQR) نیز شبیهسازی میگردد. در نهایت نتایج حاصل از شبیهسازیها بیانگر این است که عملکرد روش کنترلی تطبیقی ارائه شده بهینه است، و همچنین این روش نسبت به عدم قطعیت در اینرسی مقاوم میباشد.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
نیکی سجاد؛ مهران میرشمس؛ شاهرخ جلیلیان
دوره 13، شماره 3 ، مهر 1399، ، صفحه 51-62
چکیده
در این مقاله، شبیهسازی مدل در حلقه و تحلیل و ارزیابی عملکرد زیرمجموعه کنترل وضعیت ماهوارهِی کلاس وزنی میکرو با استفاده از روش پردازشگر در حلقه توضیح داده شده است. شبیهسازی و پیادهسازی زیرمجموعه کنترل وضعیت در مراحل مختلف طراحی ماهواره و زیرمجموعههای آن انجام میگیرد. طبق استانداردهای موجود فضایی برای ارزیابی طراحی، شبیهسازی ...
بیشتر
در این مقاله، شبیهسازی مدل در حلقه و تحلیل و ارزیابی عملکرد زیرمجموعه کنترل وضعیت ماهوارهِی کلاس وزنی میکرو با استفاده از روش پردازشگر در حلقه توضیح داده شده است. شبیهسازی و پیادهسازی زیرمجموعه کنترل وضعیت در مراحل مختلف طراحی ماهواره و زیرمجموعههای آن انجام میگیرد. طبق استانداردهای موجود فضایی برای ارزیابی طراحی، شبیهسازی به صورت "مدل در حلقه"، "نرمافزار در حلقه"، "پردازشگر در حلقه" و "سختافزار در حلقه" از مراحل اصلی ارزیابی میباشد. این مقاله حاصل پژوهش علمی و عملی وسیع در طی دو سال بر روی میکرو ماهوارهی دانشجویی است که در قالب همکاری بینالمللی بین دانشگاهی در دست انجام میباشد. در متن پیش رو ضمن توضیح چگونگی شبیهسازی در مراحل "مدل در حلقه" و "پردازشگر در حلقه"به مقایسهی نتایج آن دو و صحتسنجی الگوریتمهای تعیین و کنترل وضعیت ماهواره پرداخته خواهد شد. نتایج بدست آمده حاکی از دقت قابل قبول شبیهسازیهای صورت پذیرفته و تایید امکان به کار گیری نتایج طراحی در مراحل بعدی توسعه زیرمجموعه میباشد.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
سید حمید جلالی نائینی؛ علی عربیان آرانی
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، ، صفحه 1-12
چکیده
در تحقیق حاضر، عملکرد قانون هدایت تناسبی حقیقی با پروفیلهای مختلف ضریب ناوبری متغیر برحسب زاویه بین بردار سرعت نسبی و خطدید در حالت خطای سمت اولیه و هدف با مانور ثابت بررسی شدهاست. از آنجایی که انتخاب پروفیل مناسب در حالت خطای سمت اولیه و مانور ثابت هدف، تقریباً عکس یکدیگر شده-است، یک ضریب ناوبری متغیر تابعی از دو پارامتر زاویة ...
بیشتر
در تحقیق حاضر، عملکرد قانون هدایت تناسبی حقیقی با پروفیلهای مختلف ضریب ناوبری متغیر برحسب زاویه بین بردار سرعت نسبی و خطدید در حالت خطای سمت اولیه و هدف با مانور ثابت بررسی شدهاست. از آنجایی که انتخاب پروفیل مناسب در حالت خطای سمت اولیه و مانور ثابت هدف، تقریباً عکس یکدیگر شده-است، یک ضریب ناوبری متغیر تابعی از دو پارامتر زاویة مذکور و نرخ آن ارائه شدهاست. به این طریق فاصله خطا، بطور نمونه برای ضریب ناوبری 4، برای دو قله نخست نمودار فاصله خطای بیبعد برحسب زمان بیبعد کاهش مییابد. تحلیل حاضر با استفاده از معادلات بیبعد در مختصات قطبی برای دو سیستم کنترل ایدهال و دوجملهای مرتبه 5 بدون شتاب اشباع انجام شدهاست. به لحاظ کاربردی، نتایج به ازای ضرایب ناوبری 3 تا 5 تنظیم شدهاست.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ حسین قنبری
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، ، صفحه 79-86
چکیده
در این مقاله به کنترل وضعیت فضاپیما در حضور عدم قطعیت و اغتشاش با استفاده از روش کنترل تطبیقی بهبود یافته پرداخته شده است. دسترسی به مانور سریع در فضاپیماها کاهش دقت را به همراه دارد. از این رو برای افزایش دقت در مانور سریع فضاپیما و مقاومت در برابر نامعینیها کنترل تطبیقی L1 پیشنهاد شده است. این کنترلر به دلیل قابلیت تطبیق سریع و مقاومت ...
بیشتر
در این مقاله به کنترل وضعیت فضاپیما در حضور عدم قطعیت و اغتشاش با استفاده از روش کنترل تطبیقی بهبود یافته پرداخته شده است. دسترسی به مانور سریع در فضاپیماها کاهش دقت را به همراه دارد. از این رو برای افزایش دقت در مانور سریع فضاپیما و مقاومت در برابر نامعینیها کنترل تطبیقی L1 پیشنهاد شده است. این کنترلر به دلیل قابلیت تطبیق سریع و مقاومت در برابر نامعینیها میتوان در کنترل وضعیت استفاده کرد. برای نشان دادن عملکرد این کنترلر، در این مقاله کنترل تطبیقی L1 با کنترل تطبیقی متداول مدل مرجع مقایسه شده است. دینامیک سیستم چند ورودی- چند خروجی میباشد. نتایج شبیهسازی عملکرد مطلوب کنترلر L1 را نشان میدهد.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
مازیار شفائی روشن؛ مهدی قبادی؛ مهدی جعفری ندوشن
دوره 13، شماره 1 ، فروردین 1399، ، صفحه 71-82
چکیده
در این مقاله استفاده از روش برنامهریزی خطی در تخصیصگر کنترلی جهت استفاده در زیرسیستم کنترل وضعیت فضاپیما با تراسترهای افزونه مورد مطالعه قرار گرفته است. از الگوریتم سیمپلکس به عنوان حلکننده برتر و از دو رویکرد حفظ راستا و حفظ راستای اصلاحی بودسون به عنوان رویکردهای برگزیده در مواجهه با جوابهای غیرقابل دستیابی استفاده شده ...
بیشتر
در این مقاله استفاده از روش برنامهریزی خطی در تخصیصگر کنترلی جهت استفاده در زیرسیستم کنترل وضعیت فضاپیما با تراسترهای افزونه مورد مطالعه قرار گرفته است. از الگوریتم سیمپلکس به عنوان حلکننده برتر و از دو رویکرد حفظ راستا و حفظ راستای اصلاحی بودسون به عنوان رویکردهای برگزیده در مواجهه با جوابهای غیرقابل دستیابی استفاده شده است. همچنین کارکرد مناسب این رویکردها با پدیده خرابی تراسترها نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بیانگر آن هستند که رویکرد حفظ راستا دارای زمان پردازش و مصرف سوخت کمتر است؛ اما روش حفظ راستای اصلاحی بودسون زمان پردازش و مصرف سوخت بیشتر داشته و البته دارای خطای ردگیری سه محوره کمتری است. لازم به ذکر است کنترلر PD بهعنوان قانون کنترلی فضاپیما استفاده شده و شبیهسازی برای تعداد و چیدمان تراستر مشخص صورت پذیرفته است.