13934

13934

مدل‌سازي و طراحي سيستم كنترل وضعيت يك ماهواره به منظور عمليات تصويربرداري استريو

كارشناسي ارشد

كنترل

اسفندماه 1393

اسفندماه 1393

دكتر حسين بلندي

دكتر كمال‌ الدين موسوي‌ مشهدي

برق

چكيده در اين پايان‌نامه، به منظور انجام سناريو تصويربرداري استريو به روش تلفيقي توسط يك ماهواره كوچك در مدار LEO، سيستم كنترل وضعيت ماهواره با يك ساختار تركيبينوين ازچرخ‌عكس‌العملي وتراسترطراحيشدهاست. در اين راستا، ابتدا سينماتيك و ديناميك ماهواره به همراه N چرخ‌عكس‌العملي و تراستر استخراج شده و اثر تغييرات ممان اينرسي حاصل از مصرف سوختتراسترها با توجه به ممان اينرسي اوليه ماهواره و چيدمان تجهيزات تراسترها مدل‌سازيمي‌گردد. سپسساختار ومدل هر يك از‌عملگرهاي چرخ‌عكس‌العملي و تراستر استخراج شده و چيدمان و نوع مناسب آن‌ها تعيين ميگردد. در ادامه يك قانون كنترل فيدبك خطي‌ساز ، براي سيستم كنترل وضعيت يك ماهواره با سهچرخ‌عكس‌العملي طراحي مي‌شود كه به منظور تأمين نيازمندي‌هاي كنترلي، دامنه گشتاور مورد نياز زياد مي‌شود، لذا جرمچرخ‌عكس‌العمليو توان مصرفيمورد نياز زياد مي‌گردد،كه با توجه به كوچك بودن ماهواره، استفاده از آن مقرون به صرفه نيست.لذا در اين پايان‌نامه به منظور توليد گشتاور زياد همزمان با كاهش توان مصرفي و جرم عملگرها، ابتدا يك سيستم پيشرانه ارائه شده است. در اين راستا، سيستم كنترل وضعيت ماهواره با كنترل‌كننده فيدبك خطي‌سازتطبيقيو با استفاده از شش تراستر با مدلاتورPWPFطراحي مي‌شود؛ نتايج حاصل از شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه اگرچه جرم عملگرها كاهش يافته ودقت كنترل وضعيت مطلوب است، اما دقت پايداري نامناسب مي‌باشد. لذا در اين پايان‌نامه از هر دو عملگر چرخ‌عكس‌العملي و تراستر با تركيب مناسب استفاده مي‌شود.در اين راستا،جهت تأمين گشتاور كنترلي در راستاي رول و پيچ، 4 تراستر و 2 چرخعكس‌العملي كوچكو در راستايياو فقط از يك چرخ‌عكس‌العملي استفاده مي‌شودو نحوه اتصال به بدنه، زاويه تراسترها و مديريت كنترل آن‌هاطراحي مي‌گردد. در ادامه كنترل‌كننده‌LQRطراحي شده وبا مقايسه آنبا كنترلكننده فيدبك خطي‌سازتطبيقيعملكردمناسب سيستم كنترل وضعيت ماهواره نشان داده مي‌شود. واژه هاي كليدي: تصويربردارياستريو- كنترل وضعيت ماهواره-چيدمان تراستر-ممان اينرسي ماهواره.