21645

21645

كنترل وضعيت يك ماهواره انعطاف پذير مبتني بر روش اغتشاش تكين

كارشناسي ارشد

كنترل

98-99

1398/08/25

دكتر سيد مجيد اسماعيل زاده

برق

چكيده در اين پايان نامه هدف كنترل وضعيت يك ماهواره انعطاف پذير است. از ملزومات يك ماهواره داشتن يك آنتن براي دريافت و ارسال اطلاعات و همچنين سلول خورشيدي براي تامين انرژي خود مي باشد. تاكنون روش هاي بسياري براي كنترل وضعيت يك ماهواره انعطاف پذير در حوزه مقالات و همچنين در عمل استفاده شده است. با توجه به ديناميك پيچيده ماهواره هاي انعطاف پذير كه طراحي كنترل كننده را نيز با پيچيدگي و محاسبات بالا محقق مي سازد، براي رفع اين موضوع در اين پايان نامه از روش اغتشاش تكين بهره گرفته شده است. در اين روش ديناميك ماهواره انعطاف پذير به دو زيرسيستم تند و كند تقسيم مي شود. براي هر زير سيستم به طور مستقل كنترل كننده طراحي مي شود. دو سيگنال كنترلي از بخش تند و كند باهم جمع شده و به سيستم كامل اعمال مي شود. مقالاتي به استفاده از روش اغتشاش تكين در ماهواره ها پرداخته اند كه توانسته اند ضمن كاهش محاسبات و پيچيدگي به خطاي حالت گذراي كمتري برسند. اما مساله مورد نظر اين است كه در هيچ كدام از مقالات از كنترل كننده هاي بهينه به همراه روش اغتشاش تكين بهره گرفته نشده است. در اين پايان نامه به منظور كاهش بيشتر خطاي حالت گذرا از روش اغتشاش تكين به همراه كنترل كننده پيش بين كه داراي ويژگي هاي عملياتي است استفاده مي شود. به منظور حذف نويز نيز از روش LQG به عنوان روش مكمل استفاده مي شود. براي اين منظور قسمت صلب مركزي به عنوان قسمت كند ماهواره در نظر گرفته مي شود و كنترل كننده PD براي آن طراحي مي شود. قسمت انعطاف پذير ماهواره كه شامل آنتن و سلول خورشيدي مي باشد، به عنوان قسمت تند در نظر گرفته شده و كنترل كننده پيش بين و LQG براي آن طراحي مي شود. شبيه سازي بر اساس فرضيات و مقادير اوليه انجام گرفته و نتايج ارائه مي شوند، كه نشان از كاهش خطاي حالت گذرا دارند.

1398/10/04

Attitude control of flexible satellite based on singular perturbation

12/25/2019 12:00:00 AM

Abstract: Given the advances in space science in developed countries and the special attention of many countries to this area, the importance of addressing it is becoming clear. The importance of satellites for telecommunications and land resources exploration and research and military applications is growing. The topic of this thesis is the control of the status of a flexible satellite. One of the requirements of a satellite is to have an antenna and a solar cell to power it. There are several methods to control the status of satellites. But due to the simplicity of the dynamics and the easier design, this thesis uses the singular perturbation method. Due to this method the satellite dynamics is divided into two fast and slow subsystems. And each controller subsystem is designed independently. Previous studies have not addressed the use of singular perturbation with optimal controllers. In order to use the singular perturbation method leads to increased system uncertainty and to the objectives of this thesis reach the target points and eliminate the angular rate as well as due to the operational features of a predictive controller due to system uncertainty. Designed This is done by dividing the system into two fast subsystems, a PD design for the slow segment, and a predictive control design and LQG control for the fast segment. The reason for using LQG as a complementary method is to eliminate noise from the system. The results are presented for both the singular and non-singular perturbation methods. It will be observed that the singular perturbation method greatly reduces the transient state error and makes the designer unnecessary to use advanced controllers. In addition, the system's uncertainty with regard to research done to date is improving.