کنترل وضعیت یک میکروماهواره با بکارگیری عملگزهای مغناطیسی

اخیراً ماموریت ماهواره های کوچک قابل توجه قرار گرفته است به علت اینکه هزینه پرتاب آنها پایین است. بکارگیری عملگرهای کنترلی ارزان و سبک با بازده توانی بالا، ضروری، حیاتی و همیشگی خواهد بود. در این رساله استراتژی کنترل وضعیت یک میکروماهواره در مدار پایین زمین به وسیله یک مجموعه از عملگرهای مغناطیسی مدنظر است. کلیت موضوع استفاده از برهمکنش بین میدان مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی فراهم شده در ماهواره است. چالش اصلی پیش رو این حقیقت است که گشتاور مکانیکی فقط در صفحه عمود بر بردار میدان مغناطیسی زمین تولید می شود. بنابراین ماهواره در هم? جهات کنترل پذیر نیست و باعث محدودیت هایی در طراحی سیستم متغیر با زمان کنترل وضعیت می شود. بنابراین پایداری چرخان یک میکروماهواره با استفاده از عملگرهای مغناطیسی بررسی می شود. مسئله به دو قسمت تقسیم می شود: طراحی الگوریتم کنترل وضعیت غیرفعال و فعال. در قسمت اول الگوریتم پایدارسازی وضعیت ماهواره با استفاده از عملگرهای مغناطیسی دائمی طراحی شده است و الگوریتم طراحی شده در محیط نرم افزار simulink شبیه سازی شده است. با توجه به شبیه سازی انجام شده توانایی آهنرباها و نرخ دوران ماهواره استخراج شد. در قسمت دوم الگوریتم کنترلی فعال با استفاده از عملگرهای فعال مغناطیسی طراحی شد. در این طراحی دو موضوع حائز اهمیت عبارتند از: الگوریتم کنترلی و بهره تقویت. الگوریتم کنترلی براساس مطالعه الگوریتم های ماهواره های مشابه و منابع پایه ای طراحی کنترلر صورت گرفت. انتخاب بهره براساس بررسی تکنیک های مختلف استخراج بهره و انتخاب روشی که بهترین نتیجه را در خروجی فراهم می کند انجام شد. شبیه سازی حرکت ماهواره در مدارش تحت این نظام کنترلی در محیط نرم افزار simulink انجام شد.