کنترل کننده pid اصلاح شده برای کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از عملگر تراستر

پایان نامه
چکیده

در این پایان¬نامه، به منظور بهبود عملکرد کنترل وضعیت تک¬محوره ماهواره صلب و انعطاف¬پذیر با مدولاتور پهنا و فرکانس پالس و تراستر دو وضعیتی (روشن– خاموش) در حضور اغتشاش پله، از کنترلگر pid اصلاح¬شده استفاده شده¬است. برای این منظور، از سه روش ضد جمع¬شوندگی محاسبات بازگشتی، روش انتگرال¬گیری شرطی و مشاهده¬گر استفاده شده¬است. در این مطالعه، معیارهای دقت نشانه¬روی، فراجهش، مصرف سوخت و تعداد دفعات روشن¬شدن تراستر به ازای اغتشاش خارجی پله، مد نظر است. نتایج شبیه¬سازی¬ نشان می¬دهد که میزان فراجهش روش مشاهده¬گر، به شدت نسبت به کنترلگر pid و دو روش محاسبات بازگشتی و انتگرال¬گیری شرطی، کاهش می¬یابد. به علاوه برحسب اینکه میزان اغتشاش پله چه میزان باشد، میزان مصرف سوخت به طور قابل توجهی کاهش می¬یابد. همچنین تعداد دفعات روشن¬شدن تراستر در حضور اغتشاش نسبت به سه کنترلگر دیگر، در اکثر بازه¬ها (بر حسب میزان اغتشاش) کمتر شده¬است. مقاومت چهار روش مورد مطالعه در حضور عدم قطعیت در سطح تراستر و مقدار ممان اینرسی ماهواره بررسی شده¬است، که نشان¬دهنده عملکرد قابل قبول چهار روش مذکور در حضور عدم قطعیت است. در مجموع با توجه به مطالعه مقدماتی حاضر، کنترل وضعیت تک¬محوره با مدولاتور پهنا و فرکانس پالس به همراه کنترلگر pid اصلاح¬شده مبتنی بر روش مشاهده¬گر، به¬ازای اغتشاش پله، بر دو روش محاسبات بازگشتی و انتگرال¬گیری شرطی ساده، ارجحیت دارد.

منابع مشابه

بهینه‌سازی مقاوم کنترل وضعیت ماهواره با عملگر تراستر مبتنی بر تابع هدف ترکیبی

در این مقاله، استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی مقاوم برای طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره، به منظور بهبود عملکرد آن تحت عدم قطعیت­، پیشنهاد شده است. در این راستا، یک ماهوراه تک محورۀ صلب باعملگر تراستر روشن-خاموش با اشمیت‌تریگر و PID در نظر گرفته شده است. عدم قطعیت‌های مدل شامل ممان اینرسی، سطح تراست، تأخیر زمانی خالص تراستر و دامنة اغتشاش خارجی است. تابع هدف بهینه‌سازی مقاوم، ترکیب وزنی میانگین ...

متن کامل

تأثیر مرتبه تابع تبدیل عملگر تراستر در کنترل وضعیت ماهواره

در این مقاله، تأثیر مرتبۀ تابع تبدیل عملگر تراستر در کنترل وضعیت تک محوره ماهواره صلب با استفاده از دو تراستر مختلف الجهت بررسی می شود. دینامیک تراستر با یک تأخیر زمانی خالص به همراه یک تابع تبدیل از مرتبۀ دلخواه با قطب های یکسان مدل شده است. برای این منظور، کنترلگرهای بنگ بنگ، اشمیت تریگر و مدولاتور پهنا و فرکانس پالس استفاده شده است. مرتبه تابع تبدیل با توجه به پروفیل های تجربی موجود برای چند...

متن کامل

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 کامل

طراحی و ساخت عملگر ژایروی کنترل ممان سرعت متغیر برای شبیه‌ساز تعیین و کنترل وضعیت ماهواره واکنش سریع

در این مقاله، روند طراحی، ساخت و آزمایش ژایروی کنترل ممان تک‌جیمبال سرعت متغیر به‌منظور کنترل وضعیت شبیه‌ساز ماهواره واکنش سریع ارائه می‌شود. طراحی عملگر براساس محدودیت‌های شبیه‌ساز (توان، ابعاد و وزن)، سادگی و گشتاور تولیدی انجام گرفته است. برای کنترل سرعت چرخ ‌طیار و نرخ چرخش جیمبال از دو موتور DC استفاده شده و درایور و کنترلر آنها به گونه‌ای طراحی شده تا حداکثر دقت، حداقل خطا و سریع‌ترین زما...

متن کامل

کنترل وضعیت سه محوره ماهواره با ترکیب تراستر و چرخهای عکس العملی

در این مقاله، کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از ترکیب چرخ عکس­العملی و تراستر مورد بررسی قرار می­گیرد. پس از استخراج معادلات حاکم بر دینامیک وضعیت ماهوراه، از روش کنترلی PID برای تعیین گشتاور کنترلی مناسب استفاده می­شود. با در نظر گرفتن مدل و قیود حاکم بر چرخ­ عکس­العملی، مومنتوم زاویه­ای و گشتاور اعمالی چرخ­های عکس­العملی به­دست آمده و برای شرایط اولیه مختلف آنالیز می­گردد. نتایج به­دست آمده ن...

متن کامل

طراحی کنترل کننده ∞h غیر خطی برای کنترل وضعیت ماهواره

در این مقاله سعی بر آن است که با استفاده از مدلسازی به روش آشفتگی تکین، نوعی کنترل کننده h∞ غیرخطی برای کنترل وضعیت ماهواره هنگام انجام مانور با زاویه دوران بزرگ، طراحی شود. ابتدا معادله دیفرانسیل بیان کننده دینامیک ماهواره توصیف شده و با انتخاب مدل دینامیکی مناسب برای دینامیک عملگرها، مدل استاندارد آشفته تکین سیستم حلقه بسته را استخراج می کنیم. سپس این مدل را به شکل مناسب برای حل مساله h∞ تبدی...

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 تربیت مدرس - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023