علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

طراحی یک کنترل‌کننده وضعیت پیش‌بین مدل کلیدزنی برای ماهواره تجهیز شده با سه چرخ عکس‌العملی با در نظر گرفتن اثر کوانتیزاسیون و کنترل ناهمزمان

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
محسن عابدی
1- عضو هیأت علمی پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
10.22034/jssta.2025.534507.1255
چکیده
در این مقاله، یک کنترل‌کننده وضعیت مبتنی بر کنترل پیش‌بین مدل کلیدزنی ناهمزمان برای ماهواره‌های مجهز به سه چرخ عکس‌العملی تحت اثر کوانتیزاسیون توسعه داده می‌شود. در این طراحی، با تقسیم فضای مانور ماهواره به زیرفضاهای کوچکتر، یک مدل کلیدزنی تشکیل می‌شود. سپس، این مدل با در نظر گرفتن اثر تأخیر در تشخیص لحظات انتقال بین زیرفضاها (کلیدزنی ناهمزمان) و اثر کوانتیزاسیون چرخ‌های عکس‌العملی اصلاح می‌شود. کلیدزنی ناهمزمان منجر به ایجاد بازه‌های همزمان پایدار و بازه‌های ناهمزمان ناپایدار می‌شود که زمان وقوع آن‌ها نامعلوم است. بنابراین، یک تابع هزینه با افق پیش‌بین نامحدود برای بازه‌های همزمان و یک تابع هزینه با افق پیش‌بین محدود برای بازه‌های ناهمزمان تعریف می‌شود. با توجه به چارچوب آنلاین کنترل‌کننده پیشنهادی، زمان اعمال قیود مربوط به توابع هزینه و شرایط پایداری به گونه‌ای تعیین می‌شود که محدودیت یکنواخت نهایی تضمین شده و عملکرد بهره- برآورده شود. در نهایت، عملکرد کنترل‌کننده پیشنهادی بر روی یک ماهواره نمونه از طریق شبیه‌سازی‌های مختلف ارزیابی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که کنترل‌کننده پیشنهادی با دقت و سرعت همگرایی بالا در محدوده مانور وسیعی عمل می‌کند و خطای ردیابی وضعیت بسیار کمتری نسبت به کنترل‌کننده پیش‌بین مدل توسعه‌یافته دارد.
کلیدواژه‌ها
کنترل کننده پیش بین
مدل کلیدزنی
ماهواره
اثر کوانتیزاسیون
کنترل ناهمزمان
موضوعات
علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 22 مهر 1404

  • تاریخ دریافت 23 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 26 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 16 مهر 1404