طراحی کنترل وضعیت مبتنی بر کواترنیونها، برای چیدمان هرمی عملگر چرخ عکس العملی با استفاده از خطی سازی پسخورد ورودی خروجی

معادلات توصیفکننده فضاپیما به همراه عملگر دقیق چرخ عکسالعملی،دارای ماهیتی غیرخطی هستند. بر همین اساس در این مقاله، برای کنترل وضعیت، از طراحی قانون کنترل غیرخطی خطیسازی پسخورد استفاده شده است. از طرف دیگر، انتخاب تابع خروجی از متغیرهای حالت، در اینقانون بسیار مهم و دارای اثر مستقیمی بر پایداری است. یکی ازمتداولترین روشهای تعیین وضعیت در مانورهای فضایی، استفاده از کواترنیونها میباشد که در این پژوهش نیز به بررسی اثر استفاده از پارامترهای کواترنیون بهعنوان توابع خروجی در این قانون کنترلیپرداختهشده است. این انتخاب موجب میشود تا برای اطمینان از صحتعملکرد طراحی انجامشده، دینامیک درونی سیستم، از طریق مفهومدینامیک صفر مورد تحلیل قرارگیرد. به علت افزایش ضریب ایمنی و مزایایی دیگر، چیدمانهایی با بیش از سه چرخ عکسالعملی، که چیدمانهرمی یکی از مرسومترین آنهاست، بیشتر ترجیح داده میشوند. در این مقاله نیز معادلات سیستم استخراجشده برحسب بهرهگیری از همین ساختار است. بهعلاوه در تعیین ماتریس توزیع این چیدمان، معادلات با فرض مینیمم شدن اندازه بردار گشتاور عملگرها توسعهیافته است.