11912

11912

طراحي كنترل كننده بهينه براي انتقال ماهواره ازمدارارتفاع پايين به مدار ارتفاع بالا

كارشناسي ارشد

برق

آبان ماه 1390

آبان ماه 1390

دكتر حسين بلندي

دكتر سيد مجيد اسماعي لزاده

چكيده در اين پايان نامه به طراحي كنترل كننده بهينه براي انتقال مداري ماهواره از مدار ارتفاع پايين بيضوي به مداري دايرهاي با ارتفاع بالاتر از سطح زمين با استفاده از پيشرانه گاز سرد پرداخته شده است. با توجه به غير خطي بودن معادلات ديناميك موقعيت ماهواره بمنظور بدست آوردن پاسخ بهينه بايد مسئله غيرخطي با شرايط حدي در دو نقطه مجزا با استفاده از روشهاي تكرار عددي حل شود. كنترل كننده بدست آمد ه از روشهاي عددي حلقه باز بوده و در مقابل اغتشاش مقاوم نمي باشد. در اين راستا با توجه به مزاياي گسترده روشهاي كنترل حلقه بسته و همچنين قابليت حذف اغتشاشات خارجي دو روش كنترل حلقه بسته لياپانوف و كنترل كننده تركيبي پيشخورد پسخورد ارائه شده است. در روش كنترل لياپانوف با استفاده از يك تابع نزولي در هر لحظه در طول زمان ديناميك موقعيت ماهواره توسط پيشرانه به سمت مد ار هدف انتقال مي شود. تابع نزولي در نظر گرفته شده تابع لياپانوف سيستم است كه از متغيرهاي حالت معادلات ديناميك مداري ساخته شده است. نقطه تعادل سيستم مدار نهايي هدف است و سيگنال كنترلي بگونه اي طراحي شده است كه مشتق تابع لياپانوف در طي انتقال مداري معين منفي است و همگرائي خطاي موقعيت بر اساس تئوري لياپانوف اثبات مي گردد. در انتقال مداري با كنترل كننده تركيبي پسخورد پيشخورد، اثرات نويز و اغتشاش ات كوچك با استفاده از كنترل كننده پسخورد حذف شده است. براي طراحي كنترل كننده پسخورد از دو روش جايابي قطب و كنترل كننده سونتاگ استفاده شده است. مسير انتقال مداري بهينه توسط كنترل كننده پيشخورد طراحي شده در بخش كنترل كننده بهينه حلقه باز تعيين مي شود. در پايان نتايج عملكرد مناسب روشهاي كنترل طراحي شده در انتقال مداري با وجود اثر سيگنالهاي اغتشاش نشان داده شده است. واژه هاي كليدي: انتقال مداري، كنترل بهينه، كنترل حلقه باز، كنترل حلقه بسته، پيشرانه غيرضربهاي گاز سرد