• شماره ركورد
    30927
  • پديد آورنده

    سجاد رفيعي

  • عنوان
    كنترل تحمل پذير عيب وضعيت ماهواره مبتني بر يادگيري تقويتي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق- كنترل
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1402/10/12
  • استاد راهنما
    دكتر حسين بلندي
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    مهندسي برق
  • چكيده
    ماموريت‌هاي ماهواره، كه براي طيف وسيعي از كاربردها از جمله ارتباطات، رصد زمين و تحقيقات علمي با چالش‌هاي زيادي در محيط فضا مواجه هستند كه براي دستيابي به اهداف خود نياز به مانور، كنترل و رديابي دقيق وضعيت دارند. قابل ذكر است، سيستم كنترل وضعيت، كه مجهز به سنسورها و عملگر‌هايي مانند رانشگرها و چرخ‌هاي عكس‌العملي است، در مقايسه با ساير زيرسيستم‌ها بيشتر مستعد عيب است. در نتيجه، پياده‌سازي يك سيستم كنترل تحمل‌پذير عيب براي اطمينان از قابليت اطمينان و ايمني عمليات خودكار ماهواره‌‌ها بسيار مهم است. در طراحي سيستم‌هاي كنترل تحمل‌پذير عيب، چالش‌هايي‌ از قبيل نياز به مدل ديناميكي سيستم و اطلاعات عيب (محل رخ دادن عيب، مقدار و اندازه عيب) وجود دارد. در اين پايان‌نامه يك طرح كنترل تحمل‌پذير عيب فعال مبتني بر يادگيري تقويتي براي سيستم كنترل وضعيت ماهواره صلب كه در شرايط چالش‌برانگيز با عيب‌هاي عملگر و اغتشاشات خارجي كار مي‌كند، طراحي مي‌شود. در اين پايان نامه سعي شده است كه با استفاده از يادگيري تقويتي به خصوص الگوريتم يادگيري-كيو يك كنترل‌‌كننده تحمل‌پذير عيب بدون مدل پيشنهاد شود. اين كنترل‌‌كننده تحمل‌پذير عيب هيچ نيازي به مدل ديناميكي سيستم وضعيت ماهواره و اطلاعات عيب ندارد. قابل‌ذكر است، اين كنترل‌كننده به طور مستقل از تشخيص و شناسايي عيب، با استفاده از داده‌هاي استخراج شده از مسيرهاي سيستم وضعيت معيوب، عمل مي‌كند. اثبات پايداري كنترل‌كننده تحمل‌پذير عيب پيشنهادي با استفاده از تكنيك لياپانوف انجام شده است كه نشان دهنده اثربخشي آن در حفظ ثبات سيستم و دستيابي به عملكرد مطلوب است. در نهايت، عملكرد و كارايي رويكرد پيشنهادي از طريق يك شبيه‌سازي جامع مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/03/14
  • عنوان به انگليسي
    Fault-Tolerant Attitude Control of Satellite based on Reinforcement Learning
  • تاريخ بهره برداري
    1/1/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    سجاد رفيعي

  • چكيده به لاتين
    Satellite missions, for a wide range of applications including communications, Earth observation and scientific research, face many challenges in the space environment, necessitating precise attitude maneuvering, control, and tracking for accomplishing their objectives. Notably, the attitude control system (ACS), equipped with sensors and actuators such as thrusters and reaction wheels, is more prone to faults compared to other subsystems. Consequently, the implementation of a fault-tolerant control system (FTCs) becomes paramount to ensure the reliability and safety of autonomous satellite operations. In the design of fault-tolerant control system, there are challenges such as requiring the system dynamic model and information about faults (location, magnitude, and type of fault). In this thesis, a fault-tolerant control approach based on reinforcement learning is designed for attitude control system of a rigid satellite that operates under challenging conditions with actuator faults and external disturbances. The thesis aims to to propose a model-free fault-tolerant controller using reinforcement learning, especially Q-learning algorithm. This fault-tolerant controller does not require the dynamic model of the satellite's attitude system or information about faults. It is worth noting that this controller operates independently of fault detection and identification, utilizing data extracted from the faulty attitude system trajectories. The stability of the proposed fault-tolerant controller is demonstrated using the Lyapunov technique, indicating its effectiveness in maintaining system stability and achieving desirable performance. Finally, the performance and efficiency of the proposed approach are eva‎luated through a comprehensive simulation.
  • كليدواژه هاي فارسي
    يادگيري تقويتي , كنترل تحمل‌پذير عيب فعال , كنترل وضعيت , ماهواره صلب , عيب‌هاي عملگر , تشخيص و شناسايي عيب , يادگيري-كيو
  • كليدواژه هاي لاتين
    Reinforcement learning , Active fault-tolerant control , Attitude control , Rigid satellite , Actuator faults , Fault detection and identification , Q-learning
  • Author
    sajad rafiee
  • SuperVisor
    hossein bolandi