کنترل وضعیت فضاپیما با استفاده از روش مدل داخلی

در چند دهه اخیر، با توجه به پیشرفت و تکامل تکنولوژی های کنترل وضعیت، استفاده از فضاپیما در مدارهای ارتفاع پایین زمینی افزایش یافته است. ولی هنوز مهم ترین مسئله یافتن بهترین الگوریتم کنترلی می باشد. در این مقاله، مسئله ردیابی و کنترل وضعیت یک فضاپیمای صلب در نظر گرفته شده است. برای توصیف حرکت فضاپیما، از معادلات سینماتیک و دینامیک غیرخطی استفاده می شود. سینماتیک مطالعه هندسی حرکت و دینامیک بررسی علل پدید آورنده آن است. از آنجاییکه روش کواترنیون واحد، فاقد تکینگی است از روش کواترنیون واحد برای شبیه سازی معادلات سینماتیکی استفاده شده است. روش کنترلی مدل داخلی برای مقابله با گشتاورهای اغتشاش خارجی و کنترل وضعیت فضاپیما طراحی شدهاست. ردیابی مبتنی بر مدل داخلی قادر است، عدم قطعیت در پارامترهای فضاپیما را به صورت مطمئن ردیابی کند و یک روش کنترلی مقاوم است. در این مقاله روش مدل داخلی خطی برای تنظیم و به دست آوردن عدم قطعیت های ناشی از اغتشاشات خارجی طراحی شده است.پایداری مجانبی سیستم حلقه بسته در چارچوب لیاپانوف اثبات شده است. قانون کنترل مدل داخلی یک سیستم دینامیکی خطی با تابع خروجی غیرخطی است و ساختار این کنترل کننده بسیار ساده می باشد،بنابراین در ماهواره های کوچک قابل اعمال است. یک مثال گویا برای نشان دادن اثربخشی روش پیشنهادی ارائه شده است .

Keywords:

کنترل , وضعیت , فضاپیما , مدل داخلی