21870

21870

طراحي مسير و كنترل مقاوم مانور پيكربندي مجدد آرايش پروازي ماهواره ها با لحاظ قيود اشباع عملگر و عدم برخورد

كارشناسي ارشد

كنترل

96-99

1399/1/27

دكتر حسين بلندي

دكتر بهمن قرباني

برق

در يك آرايش پروازي ماهواره¬اي به عنوان يك سيستم چندماموريتي مسائل مختلفي در زمينه كنترل و طراحي مسير وجود دارد. يكي از مهم¬ترين اين مسائل طراحي مناسب مانور پيكربندي ماهواره¬ها به عنوان فاز گذراي ماموريت است. تغيير پيكربندي آرايش ماهواره¬ها عبارت است از رسيدن از يك آرايش اوليه به يك آرايش هندسي نسبي ثانويه مشخص در يك بازه زماني تعيين شده. در طول اين مانور، برقرار كردن حداقل فاصله بين ماهواره¬ها و يا موانع و همچنين مقاومت در برابر اغتشاشات از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. در اين پايان¬نامه يك الگوريتم كنترل نزديك بهينه و مقاوم در برابر اغتشاشات مداري براي مانور پيكربندي مجدد ماهواره¬ها در يك آرايش پروازي فاصله نزديك طراحي مي¬گردد. به علاوه برقراري قيد عدم برخورد ماهواره ها در طول مسير، با استفاده از مكانيزم ميدان¬هاي پتانسيل مصنوعي تضمين مي¬شود. اين روش¬ها از منفي گراديان توابع پتانسيل جاذبه و دافعه به ترتيب براي رسيدن به هدف و ممانعت از برخورد استفاده مي-كنند. همچنين اشباع عملگر (تراستر) نيز به عنوان يك قيد عملياتي در قانون كنترل گنجانده مي¬شود. در نهايت براي دفع هرچه بهتر اغتشاشات مداري از طريق كنترل پيشخورد، يك رويت¬گر اغتشاشي براي سيستم طراحي مي¬گردد.

1399/02/09

Path planning and robust control for reconfiguration maneuver of satellite formation flying with input saturation and collision avoidance constraints

4/15/2020 12:00:00 AM

In a satellite formation flying as a multi-agent system, there are various issues in path planning and control. One of the most important of them is appropriate design of reconfiguration maneuver as a transient phase of total mission. Reconfiguration maneuver of satellite formation flying is transition from an initial formation shape to a final formation shape over a specific period of time and based on certain constraints. During this maneuver, minimum distance between a satellite to other satellites or obstacles along the path and also robustness against orbital perturbations must be guaranteed. This thesis is dedicated to designing of a near-optimal and robust control algorithm for reconfiguration maneuver of a close proximity satellite formation flying. Besides that, collision avoidance constraint of satellites with themselves and obstacles along the path is guaranteed by means of artificial potential field path planning algorithm. This method uses negative gradient of summation of attraction and repulsion artificial potential functions as a signal for guidance of satellites towards the desired positions and preventation of collision between them or other objects in workspace. Also actuator (thruster) saturation as an operational constraint is included in control law. Finally, a nonlinear disturbance observer is designed for rejection of disturbances with feedforward control.