پایداری وضعیت و مانور نانو ماهواره واکنش سریع با عملگرهای ژیروسکوپی

در این مقاله، شبیه‌سازی سیستم کنترل وضعیت یک نانو ماهواره مجهز به عملگرهای ژیروسکوپی تک‌قابی با به‌کارگیری راهبرد‌های کنترلی مختلف، ارائه شده است. سیستم کنترل وضعیت در حالت پایداری وضعیت از راهبرد‌های LQR و LQG و در حالت مانوری ماهواره از راهبرد کنترل فیدبک کواترنیون استفاده می‌کند. در حالت پایداری وضعیت با خطی‌سازی معادلات دینامیکی غیرخطی ماهواره و عملگرهای ژیروسکوپی، کنترلرهای LQR و LQG طراحی شده‌اند؛ به‌طوری‌که در سایر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، از این کنترلرها در پایداری وضعیت استفاده نشده است. در حالت مانوری ماهواره نیز از یک کنترلر فیدبک کواترنیون به فرم خطی به منظور سیستم غیر خطی استفاده شده است. کارایی سیستم کنترل وضعیت و راهبردهای کنترلی ارائه شده برای یک نانو ماهواره مجهز به عملگرهای ژیروسکوپی تک‌قابی با آرایش هرمی در نرم‌افزار سیمولینک/ متلب بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی بیانگر تحقق پایداری وضعیت و مانور ماهواره در زوایای بزرگ و همچنین دقت بیشتر راهبرد‌های LQR و LQG در مقایسه با روش فیدبک کواترنیون است.