15996

15996

كنترل يك ماهواره سنجش از دور رزولوشن بالا انعطاف‏پذير مبتني بر مفهوم ديناميك غيرمينيمم‏فاز

كارشناسي ارشد

كنترل

اسفند ماه 1394

اسفند ماه 1394

دكتر سيد مجيد اسماعيل‏زاده

دكتر سعيد شمقدري

برق

چكيده پيشرفت صنايع فضايي و پيرو آن توسعه ماهواره‏ها با مأموريت‏هاي مختلف و داراي ساختارهاي خورشيدي منعطف به همراه آنتن‏هاي طويل موجب به وجود آمدن چالش‏هايي در فرايند كنترل اين‏گونه سيستم‏ها شد. اين ساختارها علاوه بر معادلات پيچيده موجب ايجاد ارتعاش در بدنه اصلي ماهواره مي‏گردند، كه اغتشاش محيطي نيز اين ارتعاشات را افزايش مي¬دهد. تاكنون فعاليت‏هاي بسياري در زمينه كنترل اين ماهواره در دو حوزه فعال و غيرفعال با به‏كارگيري قطعات هوشمند، عملگرها و كنترل‌كننده‌هاي مختلف شده است. در اين پايان‏نامه با رويكرد كنترل غيرفعال، مدل‏سازي ماهواره با دقت زياد استخراج گرديد و به‏منظور تأييد دقت مدل، معادلات تحليلي با شبيه‏سازي ماهواره مشتمل بر چرخ‏هاي عكس‏العملي در توسط سه نرم‏افزار مكانيكي ادمز، نسترن و پترن مقايسه گرديد. همچنين خروجي‏هاي سيستم به‏صورت تركيبي از زواياي بدنه و انحراف نقطه‏ انتهايي ساختار خورشيدي در نظر گرفته شد، كه ماحصل آن يك سيستم غيرمينيمم‏فاز است و به دليل اينكه استفاده از روش‏هاي قدرتمند كنترل غيرخطي مانند خطي‏سازي ورودي-خروجي براي سيستم‏هاي غيرمينيمم‏فاز ممكن نيست به همين دليل خروجي جديدي براي سيستم، بازتعريف گرديد كه در آن به جاي انحراف نقطه انتهايي، ضريبي از آن به‏عنوان خروجي در نظر گرفته شد. سيستم ماهواره به ازاي مقادير مختلف اين ضريب، مي‏تواند مينيمم‏فاز يا غيرمينيمم‏فاز باشد. از اين رو با محاسبه ديناميك صفر اقدام به انتخاب اين ضريب گرديد به‏گونه‏اي كه سيستم حاصل‏ مينيمم‏فاز باشد سپس سيستم كنترل وضعيت با استفاده از روش خطي سازي ورودي-خروجي ضمن در نظر گرفتن حد اشباع عملگرها طراحي شده است، كه شبيه‏سازي، توانايي كنترل كننده طراحي شد. در پايدارسازي ماهواره و حذف اغتشاشات محيطي با دامنه مناسب براي زواياي بدنه و سرعت‏هاي زاويه‏اي را نشان مي‏دهد كه در مقايسه با مقالات ارائه شده در اين حوزه نتايج مطلوب‏ است. واژه‌هاي كليدي: ماهواره انعطاف‏پذير، ادمز، خطي سازي ورودي-خروجي، غيرمينيمم‏فاز