در این پایان نامه، مدولاتور پهنا و فرکانس پالس مورد مطالعه قرار گرفته و پس از بهینه سازی پارامتری، ساختارهای پالسی جدیدی بر مبنای آن ارائه شده است. مدولاتور پهنا و فرکانس پالس شامل بلوک اشمیت تریگر، فیلتر مرتبه اول و پسخورد است که این ساختار شامل پارامترهای آستانه روشن و خاموش شدن اشمیت تریگر، بهره و ثابت زمانی فیلتر و ماکزیمم سطح گشتاور می باشد. در ابتدا رفتار استاتیکی مدولاتور پهنا و فرکانس پالس بررسی شده و معادلات آن ذکر شده است. سپس مطالعات پارامتری این مدولاتور انجام شده و تأثیر هر پارامتر بر رفتار مدولاتور بررسی شده است. در ادامه با استفاده از مدل شبه بی بعد این مدولاتور در یک ماهواره صلب در مانور rest-to-rest تک محوره، بهینه سازی پارامتری در سه سطح استاتیکی (ورودی مدولاتور مقدار ثابت)، دینامیکی (ورودی مدولاتور پالس سینوسی) و سیستمی (مدولاتور در سیستم کنترل وضعیت) انجام شده و بازه هایی برای هر یک از پارامترهای مدولاتور به ازای بازه ای از مقادیر دستور زاویه شبه بی بعد ورودی پیشنهاد شده است. در ادامه، به طراحی مدولاتورهای پالسی جدیدی بر مبنای مدولاتور پهنا و فرکانس پالس پرداخته شده است. هدف از این قسمت ارائه مدلی نوین برای کاهش معیارهای عملکردی مصرف سوخت، دفعات روشن و خاموش شدن تراستر و یا زمان نشست است. در این پژوهش سه مدل ارائه شده است. در مدل اول با تغییر ساختار رفتار سیستم بررسی شده و نواحی مناسب برای استفاده از این مدل پیشنهاد شده است. سپس در مدل دوم با ترکیب مدولاتور پهنا و فرکانس پالس و مدولاتور نرخ کاذب با ضریب وزنی، مدل جدیدی از مدولاتورهای پالسی ارائه شده که می تواند عملکرد سیستم را بهبود بخشد. در نهایت نیز در مدل سوم با بررسی کنترل زمان یا زمان-مصرف سوخت بهینه ساختار متغیری برای این مدولاتور ارائه شده که در هر لحظه کنترل زمان یا زمان-مصرف سوخت بهینه را دنبال کند. در فصل آخر نیز اثرات الاستیسیته و عدم قطعیت ممان اینرسی و سطح تراست بر نتایج به دست آمده بررسی شده است.