روندنمای طراحی بهینه شبیه ساز سه درجه آزادی دینامیک وضعیت ماهواره با عملگرهای ترکیبی

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا
  • نویسنده حجت طائی
  • استاد راهنما مهران میرشمس
  • سال انتشار 1393
چکیده

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 اشاره قرار گرفته و نتایج حاصل از نمونه نهایی شبیه ساز به عنوان محصول ساخته شده، تجزیه و تحلیل شده است. طراحی همه جانبه چنین سیستمی با لحاظ کردن الزامات ماموریتی، قیود عملکردی، اولویت های طراحی و محدودیت های کاربردی که به وسیله پروسه های ساخت تحمیل می گردند، غالبا امری پیچیده و مشکل است. از این رو برای اولین بار در این رساله، رهیافت طراحی همزمان جامع تطبیق پذیر جهت طراحی سیستم های پیچیده معرفی می شود. در این رهیافت مفاهیمی از قبیل گزاره های کلامی، مدل سازی های ریاضی و بهینه سازی تک هدفی و چندهدفی در یک چارچوب واحد طراحی به کار گرفته می شوند تا یک حل بهینه برای مسائل طراحی چندموضوعی ارائه گردد. در روش طراحی همزمان جامع تطبیق پذیر، برخی مفاهیم انتزاعی از قبیل رضایت، اجابت و پارامترهای نگرشی تعریف می شوند تا از یک سو اولویت های مشتری/طراح را در نظر بگیرند و از سوی دیگر میان طراحان موضوعات مختلف ارتباط برقرار کنند. لذا زمینه های نوآوری پژوهش حاضر را می توان به صورت زیر فهرست نمود: - ارائه رهیافت طراحی همزمان جامع تطبیق پذیر برای طراحی سیستم های پیچیده که سبب ایجاد مزایایی از قبیل قابلیت اعمال نگرش ها و اولویت های طراحی مشتری/طراح، همگرایی بهتر، تعریف یک زبان مشترک میان طراحان زیرسیستم ها، استفاده از مدل دینامیکی سیستم جهت افزایش کارایی و قابلیت بهینه سازی مسائل طراحی چندهدفی می گردد. - ارائه روندنمای استفاده از روش مذکور در طراحی نوع خاصی از شبیه سازهای دینامیک وضعیت ماهواره در کنار ارائه الگوریتم های مختلف جهت طراحی مقدماتی و تفصیلی هر یک از زیرسیستم ها. - ارزیابی نتایج حاصل از طراحی در قالب تست های عملکردی سیستم و زیرسیستم ها که اعتبار نسبی نتایج را نشان می دهد. عدم دسترسی به نمونه های دقیق موجود در دنیا برای برخی از زیرسیستم ها، مشکلات موجود در فرایندهای ساخت، محدود بودن طراحی به سطح تکنولوژی موجود در داخل کشور و هزینه بالای برخی از تجهیزات تست (که به کارگیری آن ها برای ارزیابی و اعتبارسنجی برخی از مراحل طراحی الزامی است) را می توان به عنوان مهم ترین محدودیت های پژوهشی این رساله دانست.

منابع مشابه

ارزیابی عملکرد شبیه ساز سه درجه آزادی ماهواره با پیاده سازی کنترلرهای وضعیت سه محوری

در این مقاله عملکرد و کارآیی یک شبیه ساز سه درجه آزادی مورد بررسی قرار گرفته است. این پلتفرم یک ابزار آزمایشگاهی مهماست که برای بررسی عملکرد زیر سیستم تعیین و کنترل وضعیت ماهواره مورد استفاده قرار می گیرد. در این دستگاه از یاتاقان هوایی نیم کره ای برای ایجاد شرایط تعلیق و جاذبه صفر و از چرخ عکس العملی نمونه سازی شده به عنوان عملگر کنترل وضعیت استفاده شده است. یک حسگر ترکیبی یکپارچه نیز برای تعی...

متن کامل

طراحی، ساخت و آزمون نمونه‌ی مهندسی رانش‌گر گاز سرد جهت به‌کارگیری در شبیه‌ساز سه درجه آزادی دینامیک وضعیت ماهواره

هدف اصلی این پژوهش، طراحی، ساخت و آزمون رانش‌گر گاز سرد با توجه به نیازهای مأموریتی یک شبیه‌ساز سه درجه آزادی دینامیک ـ وضعیت ماهواره است. برای این منظور، در گام نخست به شناسایی ساختار و مأموریت شبیه‌سازهای دینامیک وضعیت پرداخته، سپس با تعریف الزامات مأموریتی شبیه‌ساز ۱۰۰۱ )ساخته شده در آزمایشگاه تحقیقات فضایی(، لزوم بهره‌مندی از مجموعه رانش‌گرهای گاز سرد را به عنوان عملگرهای زیرسیستم کنترل وض...

متن کامل

ارزیابی عملکرد شبیه‌ساز سه درجه آزادی ماهواره با پیاده‌سازی کنترلرهای وضعیت سه‌محوری

در این مقاله عملکرد و کارآیی یک شبیه‌ساز سه درجه آزادی مورد بررسی قرار گرفته است. این پلتفرم یک ابزار آزمایشگاهی مهماست که برای بررسی عملکرد زیر سیستم تعیین و کنترل وضعیت ماهواره مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این دستگاه از یاتاقان هوایی نیم‌کره‌ای برای ایجاد شرایط تعلیق و جاذبة صفر و از چرخ عکس‌العملی نمونه‌‌سازی شده به عنوان عملگر کنترل وضعیت استفاده شده است. یک حسگر ترکیبی یکپارچه نیز برای تع...

متن کامل

طراحی فیلتر حرکت برای شبیه ساز پرواز سه درجه آزادی

امروزه شبیه سازها به عنوان وسایلی جهت آموزش، آز‍مایش، شبیه سازی حرکت و طراحی سیستم ها، در زمینه های مختلف تحقیقاتی و صنعتی به کار گرفته می شوند. شبیه سازی از راهکارهای اساسی کاهش هزینه ها و افزایش قابلیت اعتماد در موارد ذکر شده می باشد. شبیه سازهای پرواز نیز در رشد و توسعه صنعت هوافضا نقش بسزایی دارند. هدف از این تحقیق، طراحی فیلتر حرکت برای شبیه سازی پرواز توسط یک شبیه ساز سه درجه آزادی می با...

15 صفحه اول

تست پایداری وضعیت شبیه ساز ماهواره واکنش سریع، با عملگرهای ژایروی کنترل ممان تک جیمبال

اخیراً تمایل به استفاده از ماهواره های کوچک به دلیل هزینه پایین، سرعت بالا و سادگی فرایند طراحی، ساخت و پرتاب، در مأموریت های فضایی افزایش پیدا کرده است. در برخی از این مأموریت ها به دلیل وظایف محوله نیاز به مانورهای سریع بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله تست پایداری وضعیت شبیه ساز سه درجه آزادی میکروماهواره واکنش سریع - مجهز به ژایروهای کنترل ممان تک جیمبال با آرایه هرمی- ارائه شده است. در تست...

متن کامل

کنترل بهینة شبیه‌ساز سه درجه آزادی فضاپیما با عملگرهای چرخ عکس‌العملی

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 به...

متن کامل

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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023