کنترل بهینة شبیه‌ساز سه درجه آزادی فضاپیما با عملگرهای چرخ عکس‌العملی
نویسندگان
چکیده مقاله:
این مقاله به جزییات طراحی یک شبیه‌ساز سه درجه آزادی فضاپیما که به‌عنوان یک پروژة تحقیقاتی بر روی دینامیک و کنترل فضاپیماها در آزمایشگاه تحقیقات فضایی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی توسعه داده شده است، می‌پردازد. این شبیه‌ساز دمبلی شکل المان‌های متعددی نظیر یاتاقان هوایی کروی، حسگر وضعیت، باتری قابل شارژ، چرخ‌های عکس‌العملی، کامپیوتر مرکزی و اجرام بالانس دارد. در این مقاله، یک مسئله کنترل بهینه برای این شبیه‌ساز فضاپیما که عملگرهای مؤثر آن چرخ‌های عکس‌العملی هستند، مطالعه می‌گردد. با فرض یکنواختی گرانش زمین و چرخش بدون اصطکاک یاتاقان هوایی، چرخ‌های عکس‌العملی گشتاورهای کنترلی مورد نیاز را حول محورهای رول، پیچ و یاو تولید می‌نمایند. هدف سیستم کنترل آن است که فرامین ارسالی از کاربر با حداقل مصرف انرژی و بالاترین دقت اجرا شوند. برای این کار، یک کنترلر LQR برنامه‌ریزی شده و برای انجام مانورهای مورد نظر بر روی کامپیوتر شبیه‌ساز پیاده‌سازی شده است. این رهیافت کنترلی برای انجام مانورهای زاویه‌ای سریع سه‌محوره بزرگ طراحی شده و عملگر مؤثر آن چرخ‌های عکس‌العملی هستند.
منابع مشابه
کنترل بهینة وضعیت ماهواره با عملگر چرخ عکس‌العملی
در این مقاله مدل‌سازی مانور وضعیت بهینة هر ماهواره برای تحصیل وضعیت مطلوب با استفاده از عملگرهای فعال چرخ عکس‌العملی انجام گرفته است. بدین ترتیب، ابتدا دینامیک حرکت وضعی ماهواره‌‌ای که در سیستم کنترل وضعیت آن از چرخ‌های عکس‌العملی به‌عنوان عملگر فعال استفاده شده است؛ استخراج و معادلات به صورت فضای حالت بیان شده‌اند. به منظور استخراج معادلات دقیق، معادلات الکتریکی چرخ عکس‌العملی و دینامیک ماهوا...
متن کاملکنترل میز سه درجه آزادی
امروزه کاهش زمان و هزینه لازم در فرایند طراحی، بهینه سازی و ارزیابی سیستمها از اهمیت قابل ملاحظهای برخوردار است. در نتیجه فراهم آوردن محیطی آزمایشگاهی همچون سیستم سختافزار در حلقه ضروری مینماید. از اهداف مهم این سیستم، تست و کالیبراسیون سنسورها و سختافزارهای الکترونیکی و مکانیکی سیستمهایی از قبیل خودرو، هواپیما و... میباشد، چرا که دقت سنسورها بسیار مهم بوده و همواره باید تست شوند. میز س...
کنترل وضعیت فضاپیما با استفادهاز روش کنترل بهینة غیرخطی ریکاتی وابسته به حالت و بسط سری توانی ریکاتی
کنترل وضعیت فضاپیما با وجود معادلات فوق غیرخطی و مرتبة بالا که نیازمند دقت و حساسیت بالایی در حل است، از جمله مسائل بسیار مهم و پیچیده در عصر حاضر است. از این‌رو روش‌های خطی با خطی‌سازی‌های بزرگ در حل سیستم‌های غیرخطی پیچیده، کاهش دقت و گاهی ناپایداری را به همراه خواهد داشت، که برای کنترل وضعیت فضاپیما با زوایای بزرگ و مانور مناسب نخواهدبود. در این مقاله، به‌منظور پایداری سه‌محوری فضاپیما با چه...
متن کاملکنترل و همزمان سازی رفتار آشوبی ژیروسکوب با دو درجه آزادی به روش کنترل مد لغزشی
در طراحی زیردریایی ها و هواپیماها، حفظ تعادل با استفاده از ابزاری به نام ژیروسکوپ یا دوران نما امکان پذیر می شود. ژیروسکوپ ها انواع مختلفی دارند که یکی از انواع آنها ژیروسکوپ با دو درجه آزادی است. کنترل و همزمان سازی ژیروسکوپ با دو درجه آزادی، در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده می شود که ژیروسکوپ با دو درجه آزادی، سیستمی غیرخطی بوده و حالت های آن خروجی های آشوبی تولید خواهند کرد....
متن کاملتحلیل حساسیت دیفرانسیلی میکروژیروسکوپ ارتعاشی سه درجه آزادی
در این مقاله رفتار میکروژیروسکوپ ارتعاشی سه درجه آزادی، که دو درجه آزادی در راستای حسگر و یک درجه آزادی در راستای تحریک دارد، پس از بررسی مدل کامل سیستم شامل بخشهای مکانیکی و الکتریکی، با استفاده از روش تحلیل حساسیت گرافیکی و دیفرانسیلی مطالعه و تحلیل شده است. برای این منظور نخست معادلات حاکم بر عملکرد میکروژیروسکوپ استخراج شده است. در شبیه‌سازیها، بازة فرکانسی عملکرد حسگر بررسی و تغییرات ولت...
متن کاملروندنمای طراحی بهینه شبیه ساز سه درجه آزادی دینامیک وضعیت ماهواره با عملگرهای ترکیبی
هدف از انجام این رساله، ارائه رهیافت طراحی همزمان جامع تطبیق پذیر برای حل مسائل بهینه سازی چندهدفی سامانه های پیچیده (اعم از هوافضایی یا غیرهوافضایی) و روندنمای پیاده سازی آن برای مسئله طراحی یک شبیه ساز دینامیک وضعیت ماهواره بوده است. این روند به کمک تعریف پارامترهای نگرشی و نیز مدل سازی دینامیک سیستم انجام و به وسیله آن اعتبارسنجی شده است. در انتها، روند طراحی تفصیلی هر یک از زیرسیستم ها مورد...
منابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 8 شماره 4
صفحات 35- 44
تاریخ انتشار 2016-01-01
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023