طراحی کنترل کننده lqg/ltr برای کنترل وضعیت ماهواره زمین آهنگ با استفاده از مدل کاهش یافته کواترنیون ها

نویسندگان

امیررضا کوثری

مهدی پیروانی

مهدی فکور

حسین نجات

چکیده

در این مقاله به طراحی کنترل¬کننده lqg/ltr برای کنترل وضعیت ماهواره زمین آهنگ در فاز نامی پرداخته می¬شود. طراحی مد نظر از سه بخش طراحی رگولاتور lqr، فیلتر کالمن توسعه یافته و بخش ltr تشکیل می¬شود. طراحی کنترل¬کننده براساس مدل خطی ماهواره و با استفاده از مدل کاهش¬یافته کواترنیون¬ها انجام می-شود. مدل کاهش¬یافته کواترنیون¬ها مشکل عدم کنترل¬پذیری سیستم، در زیرفضاهای غیر قابل کنترل مدل کامل، را حل می¬کند. عملگر مورد استفاده در این مقاله چرخ عکس¬العملی و حسگرهای مد نظر، حسگر خورشید و زمین هستند. روش lqr روشی ایده¬آل محسوب می¬شود و نویز موجود در مدل و حسگرها را لحاظ نمی-کند. از اینرو، از فیلتر کالمن توسعه یافته برای تخمین حالت¬های آغشته به نویز استفاده کرده و بر اساس حالت¬های تخمینی کنترل¬کننده¬های lqg و lqg/ltr طراحی می¬شود. ضرایب بهره کنترل¬کننده¬ها نیز بر اساس مدل کاهش¬یافته کواترنیون¬ها حول نقطه تعادل و با در نظر گرفتن فرکانس حلقه بسته سیستم بدست می-آیند. به¬منظور مقاوم کردن کنترل¬کننده در برابر اغتشاشات ناشی از تشعشعات خورشیدی، مقادیر تکین کنترل¬کننده lqg را در بخش ltr به سمت فیلتر کالمن میل می¬دهیم. نتایج نشان می¬دهد که کنترل¬کننده lqg/ltr عملکرد بهتری نسبت به کنترل¬کننده lqg داشته و محدوده مقاومت مناسبی در برابر اغتشاشات ایجاد می¬کند.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

طراحی کنترل کننده lqg/ltr برای کنترل وضعیت ماهواره زمین آهنگ با استفاده از چرخ های عکس العملی

در این مقاله به طراحی کنترل¬کننده lqg/ltr برای کنترل وضعیت ماهواره زمین آهنگ در فاز نامی پرداخته می¬شود. عملگر مورد استفاده در این مقاله چرخ عکس¬العملی است و گشتاور کنترلی آن به وسیله رگولاتور lqr تعیین می¬شود. حسگرهای مورد استفاده در این مقاله، حسگر خورشید و زمین هستند و از فیلتر کالمن توسعه یافته برای تخمین حالت¬های آغشته به نویز استفاده می¬شود. سیگنال کنترلی حاصل از lqr به شرطی که همه حالات ...

متن کامل

طراحی کنترل وضعیت ماهواره به روش کنترل بهینه بدون مدل

هدف از ارائه این مقاله اثبات و تشریح روش کنترل بهینه بدون مدل است. این تئوری از اصول روش برنامه‏‏ریزی دینامیکی استخراج شده است. روش کنترل بهینه بدون مدل برای سیستم‏های گسسته در زمان، تولید شده است. در طراحی کنترلر نیازی به مدل سیستم نیست، و تنها از داده‏های ورودی و خروجی برای طراحی کنترلر استفاده شده است. برای  ارزش‏سنجی روش کنترلی بدون مدل دو عمل صورت گرفته است. اولین عمل طراحی این روش کنترلی ...

متن کامل

طراحی چیدمان بهینه تراسترها برای کنترل وضعیت ماهواره مخابراتی در مدار زمین آهنگ

در این مقاله روشی نوین برای طراحی چیدمان بهینه تراسترها در ماهواره مخابراتی زمین آهنگ با هدف کمینه کردن مصرف سوخت و افزایش دقت کنترل وضعیت ارائه می¬گردد. این نکته قابل ذکر است که کاهش مصرف سوخت موجب افزایش طول عمر ماهواره در مدار زمین آهنگ شده و افزایش دقت کنترل منجر به بهبود نشانه¬روی آنتن¬های محموله می¬گردد. معمولا چیدمان تراسترها شامل اطلاعاتی در مورد محل قرار¬گیری تراسترها روی بدنه ماهواره،...

متن کامل

طراحی کنترل کننده ∞h غیر خطی برای کنترل وضعیت ماهواره

در این مقاله سعی بر آن است که با استفاده از مدلسازی به روش آشفتگی تکین، نوعی کنترل کننده h∞ غیرخطی برای کنترل وضعیت ماهواره هنگام انجام مانور با زاویه دوران بزرگ، طراحی شود. ابتدا معادله دیفرانسیل بیان کننده دینامیک ماهواره توصیف شده و با انتخاب مدل دینامیکی مناسب برای دینامیک عملگرها، مدل استاندارد آشفته تکین سیستم حلقه بسته را استخراج می کنیم. سپس این مدل را به شکل مناسب برای حل مساله h∞ تبدی...

متن کامل

طراحی کنترل کننده حداقل واریانس با استفاده از مدل VARX

در بسیاری از کاربردهای صنعتی رسیدن به حداقل واریانس در خروجی تضمین کننده کارایی سیستم و موجب بهره وری بالا و کاهش مصرف انرژی است. از این رو، موضوع حداقل واریانس موضوعی مهم در مهندسی کنترل محسوب می شود. از نظر تئوری کنترل حداقل واریانس کنترل بهینه ای است که می تواند حداقل واریانس ممکن را تضمین کند. با این وجود، استفاده از این کنترل کننده با محدودیت-هایی همراه است که مهمترین این محدودیت ه...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

ناشر: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

دوره 14

شماره 6 2014

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023