کنترل تعقیب و مقاوم وضعیت ماهواره در مانور های چرخشی با زاویه بزرگ بر اساس الگوریتم جدیدی از فیلتر کالمن توسعه یافته تخمین زن وضعیت

در این مقاله روش جدیدی در خصوص مسئله کنترل تعقیب مقاوم ماهواره برای مانور چرخشی با زاویه بزرگ ارایه می‎شود. مدل ماهواره مورد نظر، غیرخطی و دارای عدم‎قطعیت در پارامترهاست. متغیرهای حالت آن توسط مشاهده کننده، تخمین زده می شود. به عنوان یک روش جدید از ترکیب بخشی از فیلتر کالمن توسعه‎یافته گسسته و بخشی از فیلتر کالمن توسعه‎یافته پیوسته و مدل غیرخطی وضعیت ماهواره، الگوریتمی کارا برای تخمین وضعیت ارایه می‎شود. دقت تخمین در این روش، پنج بار دقیقتر از سایر تخمین زنهای اخیری است که براساس فیلتر کالمن طراحی شده‎اند. در اینجا از کنترل کننده مد لغزشی (با لایه مرزی تطبیقی و اصلاح شده) استفاده شده است. بایستی این کنترل کننده و مشاهده کننده مربوطه به تنهایی مقاوم باشند. علاوه بر آن، مقاوم بودن ترکیب این دو نیز ضروری است. برای مقاوم کردن این کنترل کننده در مقابل عدم‎قطعیت پارامتر‎های سیستم، از فیلتر کالمن مقاوم استفاده می‎شود و بر اساس جبر اینتروال برای متغیرهای حالت سیستم، یک کران حد بالا و یک کران حد پایین، تخمین زده می‎شود و با لحاظ کردن این کرانها در تعیین شرایط لغزشی کنترل کننده مد لغزشی، پایداری کنترل کننده در ترکیب با مشاهده کننده به صورت همزمان تامین می‎شود. نتایج شبیه سازی این روش برای مقادیر مختلف نامعینی (تا۵۰%) ارایه شده است.

Keywords:

Attitude control , Sliding mode control , Kalman filter , Attitude estimation , Observer , کنترل وضعیت ماهواره , کنترل مد لغزش , فیلتر کالمن , تخمین وضعیت , مشاهده کننده