17959

17959

طراحي كنترل كننده وضعيت يك ماهواره انعطاف پذير طي مانورهاي سريع وضعيت مبتني بر شكل دهي ورودي

كارشناسي ارشد

كنترل

تير 1396

دكتر سيد مجيد اسماعيل زاده

برق

در ماهواره‌هاي سنجش از راه دور، به منظور تامين انرژي الكتريكي از آرايه‌هاي خورشيدي بازشونده استفاده مي‌شود. آرايه‌هاي خورشيدي داراي طول و عرض زياد و ضخامت كم مي‌باشد. لذا آرايه‌هاي خورشيدي انعطاف‌پذير هستند. انعطاف‌پذيري آرايه‌هاي خورشيدي دشواري‌هايي را براي كنترل وضعيت ماهواره بوجود مي‌آورد. از طرف ديگر، براي ماهواره‌هايي با مأموريت سنجش از راه دور، الزاماتي نظير عكسبرداري با حجم زياد، قابليت مانور جهت عكسبرداري از نقاط مورد نظر و محدوديت زماني عكسبرداري (هدف‌گيري سريع) تعريف شده‌است. به منظور برآورده نمودن اين ملزومات، نياز به مانور سريع وضعيت مي‌باشد. مانور سريع وضعيت باعث مي‌شود آرايه‌هاي خورشيدي بازشونده ارتعاش نمايد و سبب شوند كه كيفيت تصاوير گرفته شده كاهش يابد. در اين پايان‌نامه كنترل‌كننده‌ وضعيتي ارائه گرديد كه بر عدم قطعيت‌هايي كه در مدل بدليل انعطاف‌پذيري آرايه‌هاي خورشيدي به وجود آمده‌است فائق مي‌آيد. در اين راستا، با توجه به عدم‌ قطعيت‌هاي موجود در مدل ماهواره انعطاف‌پذير و اغتشاشات خارجي وارد بر ماهواره انعطاف‌پذير، از روش كنترل وضعيت مقاوم تطبيقي استفاده شده‌است. روش كنترل وضعيت مقاوم تطبيقي در مانورهايي با نرخ دوران كمتر از يك درجه بر ثانيه عملكرد خوبي دارد. اما در مانورهاي سريع وضعيت، دامنه نوسانات فركانس بالاي زاويه‌اي ماهواره (جيتر) افزايش مي‌يابد. لذا در ادامه، از يك روش كنترلي مضاعف براي كاهش نوسانات استفاده نموده‌ايم. در واقع، روش كنترل پيشنهادي، كنترل وضعيت مقاوم تطبيقي مبتني بر تكنيك شكل‌دهي ورودي مي‌باشد. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه روش كنترل پيشنهادي، در مانور سريع وضعيت ماهواره، دقت نشانه‌روي و پايداري نشانه‌روي ماهواره‌ انعطاف‌پذير را بطور قابل ملاحظه‌اي بهبود مي‌دهد و قوام خوبي در برابر عدم قطعيت‌هاي سيستم دارد. واژه‌هاي كليدي : ماهواره انعطاف‌پذير، كنترل وضعيت، مانور سريع وضعيت، مقاوم تطبيقي، شكل‌دهي ورودي

1396/08/04

10/26/2017 12:00:00 AM

To provide electricity power of moyremote sensing satellites, deployment solar array is used. The deployment solar array is long and width and small thickness that causes high flexibility. The flexibility of solar array make some challenges to satellite attitude control. On the other hand, remote sensing satellite need rapid maneuver for taking image from places with timing constraints. To meet this challenges, satellite should make rapid maneuver. The rapid maneuver causes the oscillation of deployment solar array which decrease quality of images. In this thesis, an attitude controller is proposed to elimate the uncertainties caused by deployment solar arrays vibrations. According to uncertainities of satellite model and environmental disturbances, adaptive robust attitude controller is used. The adaptive robust attitude control has good performance in maneuvers with slew rate less the one degree per second. But In rapid attitude maneuvers, the high frequency vibration magnitude of angular velocities (jitter) will increase. Therefore, in the following, a double control method is used to decrease vibrations. In fact, the proposed control method is an adaptive robust attitude controller based on input shaping technique. The simulation result illusrrate that proposed control method can improve the pointing accuracy and stability pointing and the proposed method has well robust against uncertainity.