نوع مقاله : مقاله منتخب

نویسنده

هیات علمی گروه هوافضا-دانشگاه صنعتی ارومیه

چکیده

مساله کنترل تحمل‌پذیر عیب، یکی از مسائل مهم در حوزه کنترل اتوماتیک است. دلیل اهمیت این موضوع نیز احتمال بروز عیب یا خرابی در هر یک از اجزای سیستم کنترلی (سنسور، عملگر، سیستم) است. این موضوع به‌خصوص در رابطه با سیستم‌های فضایی، به دلیل عدم دسترسی آسان به این سیستم‌ها دارای اهمیت بسیار زیادی است. از طرفی، به‌دلیل ضرورت کاهش وزن این سیستم‌ها تا حد ممکن، استفاده از افزونگی سخت‌افزاری دارای محدودیت‌هایی بوده و استفاده از افزونگی‌های تحلیلی بیشتر مورد توجه است. در این مقاله، از اصلاح فرامین کنترلی حلقه باز برای اصلاح ورودی‌های مرجع استفاده شده است. با استفاده از شبیه‌سازی نشان داده شده، در صورت عدم اصلاح ورودی‌های مرجع، کنترل‌کننده قادر نخواهد بود در شرایط بروز عیب عملگر، فضاپیما را به شرایط مطلوب برساند. از این‌رو، با استفاده از روش پیشنهاد شده، وضعیت سیستم حول هر سه محور بدنی به شرایط مطلوب رسانده شده است. مزیت روش ارائه شده در مقاله حاضر این است که در این روش، نیازی به محاسبه مشتقات زمانی اول و دوم ورودی‌های مرجع نیست و می‌توان این ورودی‌ها را از طریق انتگرال‌گیری به‌دست آورد. این مساله به نوبه خود باعث می‌شود تا از مشکلات محاسباتی مربوط به مشتق‌گیری در شبیه‌سازی جلوگیری شود

کلیدواژه‌ها

موضوعات

## Y. Zhang and J. Jiang, “Bibliographical review on reconfigurable fault-tolerant control,” in Annu. Rev. Control, vol. 32, no. 2, pp. 229–252, 2008.##
##[2]    J. Jiang and Y. Zhang, “Graceful performance degradation in active fault tolerant control systems,” in Proceedings of the 15th IFAC World Congress, IFAC Proc. Ser. 35 (1) pp. 275–280, 2002.##
## Y. Zhang and J. Jiang, “Fault tolerant control system design with explicit consideration of performance degradation,” in IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. vol. 39, no. 3, pp. 838–848, 2003.##
## Y. Zhang, J. Jiang, Z. Yang and A. Hussain, “Managing performance degradation in fault tolerant control systems,” in IFAC Proc. Ser. 38, no. 1, pp. 424–429, 2005.##
##[5]    J. Jiang and Y. Zhang, “Accepting performance degradation in fault-tolerant control system design,” in IEEE Trans. Control Syst. Technol, vol. 14, no. 2, pp. 284–292, 2006.##
## S. Yin, B. Xiao, S. X. Ding, and D. Zhou, “A review on recent development of spacecraft attitude fault tolerant control system,” in IEEE Trans. Ind. Electron. vol. 63, no. 5, pp. 3311–3320, 2016.##
## J. Jiang and X. Yu, “Fault tolerant control systems: a comparative study between active and passive approaches,” in Annu. Rev. Control, vol. 36, no. 1, pp. 60–72, 2012.##
##[8]    X. Zhang, Z. Gao, M Qian, and Z. Zhou, “Active Fault Tolerant Attitude Control for Rigid Spacecraft with Actuator LOE Fault and Saturation Constraint”, in Chinese Control and Decision Conference (CCDC), 9-11, June 2018.##
## Z. Gao, P. Cheng, M. Qian, G. Jiang, and J. Lin, “Active fault-tolerant control approach design for rigid spacecraft with multiple actuator faults,” in Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, vol. 232, Issue: 10, pp. 1365-1378, 2018.##
##Q. Shen, C. Yue, C. H. Goh, and D. Wang, “Active Fault-Tolerant Control System Design for Spacecraft Attitude Maneuvers with Actuator Saturation and Faults,” in IEEE Trans. Ind. Electron, vol. 66, Issue: 5, May 2019.## 
##R. Moradi, A. Alikhani, and M. Fathi. Jegarkandi, “Multi-objective optimization in graceful performance degradation and its application in spacecraft attitude fault-tolerant control,” in Aerospace Science and Technology, vol. 69, pp. 465–473, 2017.##
##R, Moradi, A, Alikhani, and M, Fathi, Jegarkandi, “Spacecraft attitude fault tolerant control based on multi-objective optimization,” in Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 58(4): pp. 983–996, 2020.##
## J. Keesling, Numerical Differentiation,  https://people.clas.ufl.edu/kees/files/NumericalDifferentiation.pdf.# [14] M. Tafazoli, “A study of on-orbit spacecraft failures,” in Acta Astronaut, vol. 64, issues 2-3, pp. 195-205, 2009.##
## P. H. Zipfel, Modeling and Simulation of Aerospace Vehicle Dynamics. American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2014.##
## M. Benosman and K.Y. Lum, “Online reference reshaping and control reallocation for nonlinear fault tolerant control,” in IEEE Trans. Control Syst. Technol. 17 (2), 2009.##
## T. Miksch and A. Gambier, “Fault-tolerant control by using lexicographic multi-objective optimization”, in 8th Asian Control Conference (ASCC), 2011.##
## D. Wang, Y. Jia, L. Jin, and S. Xu, “Control analysis of an underactuated spacecraft under disturbance,” in Acta Astronautica, vol. 83, pp. 44-53, February–March 2013.##