پایداری وضعیت و مانور نانو ماهواره واکنش سریع با عملگرهای ژیروسکوپی

در این مقاله، شبیه سازی سیستم کنترل وضعیت یک نانو ماهواره مجهز به عملگرهای ژیروسکوپی تک قابی با به کارگیری راهبرد های کنترلی مختلف، ارائه شده است. سیستم کنترل وضعیت در حالت پایداری وضعیت از راهبرد های LQR و LQG و در حالت مانوری ماهواره از راهبرد کنترل فیدبک کواترنیون استفاده می کند. در حالت پایداری وضعیت با خطی سازی معادلات دینامیکی غیرخطی ماهواره و عملگرهای ژیروسکوپی، کنترلرهای LQR و LQG طراحی شده اند؛ به طوری که در سایر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، از این کنترلرها در پایداری وضعیت استفاده نشده است. در حالت مانوری ماهواره نیز از یک کنترلر فیدبک کواترنیون به فرم خطی به منظور سیستم غیر خطی استفاده شده است. کارایی سیستم کنترل وضعیت و راهبردهای کنترلی ارائه شده برای یک نانو ماهواره مجهز به عملگرهای ژیروسکوپی تک قابی با آرایش هرمی در نرم افزار سیمولینک/ متلب بررسی شده است. نتایج شبیه سازی بیانگر تحقق پایداری وضعیت و مانور ماهواره در زوایای بزرگ و همچنین دقت بیشتر راهبرد های LQR و LQG در مقایسه با روش فیدبک کواترنیون است.

Keywords:

کنترل وضعیت ماهواره , ماهواره واکنش سریع , ژیروسکوپ کنترلممان (CMG) , هدایت ژیروسکوپ کنترل ممان , شرایط تکینگی , LQG/LQR