شبیهسازی و بهینه سازی سیستم پایداری وضعیت ماهوارههای مومنتوم بایاس توسط ممان اینرسی ضربی

بحث پایداری و کنترل ماهواره از دیرباز مورد توجه محققان و دانشمندان عرصه هوافضا بوده است. به همین جهت در این مقاله مطالعهای بر روی سیستم کنترل وضعیت یک ماهواره سنجش از دور انجام شد. ماموریت ماهواره مورد نظر نشانهروی به سمت عمود محلی بوده و بر این اساسسعی شد از کنترل وضعیتی ساده و مناسب استفاده گردد. به همینمنظور، به عملگرهای چرخ اندازهحرکت، گشتاوردهندههای مغناطیسی و استفاده از ممانهای اینرسی ضربی پرداخته شد. چرخ اندازه حرکت تنها نقش پایداری داشته و هیچ گشتاور کنترلی تولید نمیکند، لذاگشتاوردهندههای مغناطیسی واقع بر دو محور وظیفه کنترل دو محور رابر عهده داشته و جهت ناپایداری رقص محوری، از یک تابع تبدیل جهتاستخراج خطای رقص محوری استفاده شده و با ممان اینرسی ضربی، ماهواره پایدار شده است. در این شبیهسازی با فرض عدم امکان اندازه-گیری زاویه سمت توسط سنسورهای اندازهگیری، با کمک زاویه غلتتخمین زده شده و مورد استفاده قرار گرفت. همچنین در این مدلسازی با در دست داشتن اطلاعات دقیق خطای رقص محوری توسط یک تابع تبدیل پایین گذر و وارد کردن آن به کانال پیچ به عنوان گشتاور کنترلیناپایداری رقص محوری میرا شد. پس از طراحی این عملگرها برای یک ماهواره مشخص، سیستم کنترل وضعیت با استفاده از قانون کنترلی PD (در یک مدار دایروی) برای چرخ اندازه حرکت و عملگرهای مغناطیسی و با در نظر گرفتن ممان اینرسی ضربی مدلسازی و شبیهسازی شده سپستوسط الگوریتم بهینه ساز تجمع ذرات ضرایب کنترلی بهینه سازی شد .