طراحی و ساخت کنترلر برای یک چرخ عکس العملی با استفاده از روش مد لغزشی

این پایان نامه از دو بخش شبیه سازی و ساخت تشکیل شده است که در پایان به صورت یک سامانه سخت افزار در حلقه ارائه می گردد. در بخش شبیه سازی مدل دینامیکی حرکت وضعی یک شبیه ساز ماهواره با در نظر گرفتن مدل الکتریکی- دینامیکی چرخ عکس العملی استخراج گشته و سپس از این معادلات برای شبیه سازی مجازی در محیط سیمولینک استفاده می شود. در بخش طراحی کنترلر ابتدا یک کنترلر تناسبی- مشتقی بر اساس روش جایدهی قطب برای مدل خطی شده شبیه ساز ماهواره طراحی و بر روی مدل غیرخطی پیاده سازی می شود. جهت کنترل سرعت چرخ عکس العملی از دو روش کنترل تناسبی-انتگرالی- مشتقی و کنترل مد لغزشی استفاده می گردد. مزیت اصلی کنترل کننده مد لغزشی نسبت به کنترل کننده تناسبی انتگرالی مشتقی، پایداری و مقاوم بودن آن نسبت به شرایط مختلف کاری است. در بخش ساخت ابتدا یک عملگر چرخ عکس العملی به همراه کنترل کننده سرعت آن ساخته می-شود و سپس با استفاده از رابط سریال (rs 232) خروجی سرعت چرخ با مدل دینامیکی شبیه ساز ماهواره در محیط سیمولینک (matlab simulink) مرتبط می گردد. بدین صورت عملگر واقعی چرخ عکس العملی با مدل مجازی ماهواره در یک حلقه کنترلی قرار گرفته و یک سامانه سخت افزار در حلقه ساده و کم هزینه برای ماهواره طراحی می شود. با استفاده از این سامانه می توان الگوریتم های کنترلی مختلفی را بر روی شبیه ساز ماهواره و چرخ عکس العملی پیاده سازی نمود و همچنین روش های متنوع مدل سازی ماهواره را مورد ارزشیابی قرار داد.