این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۵، شماره ۵، صفحات ۴۹-۵۹
عنوان فارسی طراحی رؤیت گر و کنترل‌گر غیرخطی تحت شبکه برای سیستم کنترل وضعیت ماهواره مدار پایین زمین
چکیده فارسی مقاله در این مقاله، فیلتر کالمن توسعه‌یافته و کنترل‌گر غیرخطی وابسته به مدل تحت شبکه با استفاده از اصل جداسازی برای زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت ماهواره مدار پایین زمین طراحی شده است. در این راستا، با توجه به روند توسعه ماهواره‌ها، معماری زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت برای کلاس وسیعی از ماهواره‌های مدار پایین زمین جهت پایدارسازی و حصول اهداف مأموریتی همچون تعیین وضعیت و نشانه‌روی دقیق پیشنهاد شده است. این معماری، بصورت سیستم کنترلی تحت شبکه جهت برقراری اتصال و ارتباط بین اجزاء کنترلی شامل حس‌گرها، عمل‌گرها و بورد پردازنده و همچنین به اشتراک گذاشتن داده با سایر زیرسیستمها در نظر گرفته شده است. سپس، با مدل‌‌سازی تمامی اجزاء سیستم و لحاظ نمودن اثرات ناشی از شبکه بصورت اغتشاش کراندار، سیستم کنترل برای جبران آنها طراحی شده است. بدین منظور، الگوریتهای تخمین و کنترل وضعیت شامل فیلتر کالمن توسعه‌یافته و کنترل‌گر غیرخطی وابسته به مدل بگونه‌ای طراحی شده‌اند تا ضمن دستیابی به عملکرد مطلوب سیستم، پایداری هر یک از آنها تضمین گردد. در ادامه، مدل غیرخطی دینامیک ماهواره بر حسب پارامترهای کواترنیون و سرعتهای زاویه‌ای ارائه شده و با بیان قضیه اصل جداسازی غیرخطی برای طراحی رؤیت‌گر و کنترل‌گر، شرایط همگرایی و پایداری نمایی براساس مدل خطی ماهواره استخراج شده است. اثبات قضیه نشان می‌دهد که سیستم حلقه بسته بطور پیوسته وضعیت ماهواره را در محدوده دقت تعیین شده حفظ می‌نماید. در نهایت، نتایج شبیه‌سازی حاصل از اعمال رؤیت‌گر و کنترل‌گر طراحی شده بر روی یک ماهواره فعال در مدار، کارآیی طراحی صورت گرفته را به خوبی نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Nonlinear Observer and Controller Design for Low Earth Orbit Satellite Attitude Control System over Network
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, an Extended Kalman Filter (EKF) and a model-dependent nonlinear controller over network using the separation principle for Low Earth Orbit (LEO) satellite Attitude Determination and Control Subsystem (ADCS) have been designed. In this context, according to the satellites development trend, ADCS architecture for a broad class of LEO satellites is proposed to stabilize and achieve mission objectives such as precision attitude determination and pointing. This architecture is a Networked Control System (NCS) used to establish connection and communication among control components including sensors, actuators and onboard processors, as well as to share data with other subsystems. Then, by modeling all components of the system, and considering the network effects as a bounded disturbance, the control system is designed to compensate of these effects. For this purpose, estimation and control algorithms including EKF and a model-dependent nonlinear controller is designed such that in addition to achieve desired system performance, the stability of each of them is guaranteed. Afterwards, the nonlinear dynamics model of the satellite in terms of quaternion parameters and angular velocities is presented, and by expression of the separation principle for nonlinear observer and controller design, their convergence and exponential stability conditions based on linearized model of satellite are derived. Proof of theorem shows that the closed-loop system continuously maintained satellite attitude in the specified accuracy range. Finally, simulation results obtained from applying the designed observer and controller on the active satellite in orbit demonstrates the efficiency of the proposed design.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله علی بادپا |
دانشگاه تربیت مدرس
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

محمدتقی حمیدی بهشتی | mohammad taghi hamidi beheshti
دانشگاه تربیت مدرس
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

مهدی سجودی |
استادیار عضو هیئت علمی، دانشگاه تربیت مدرس
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_12546_34f0a7070c4c5b2db949c12742ab7d73.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-228036.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات