کاهش نویز فعال در یک چرخ عکس العملی با استفاده همزمان از شناسایی سیستم دینامیکی و موجک روی خط

Abstract

چرخ‌های عکس‌العملی از جمله وسایل تبادل ممنتم زاویه‌ای هستند، که در پایدارسازی وضعیت ماهواره و مانورهای وضعیت آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. کنترل وضعیت ماهواره از مسائل مهم می‌باشد اما به دلیل نویز و اغتشاشات، سیگنال خروجی چرخ عکس‌العملی دچار نویز می‌شود که از جمله این اغتشاشات می‌توان به نابالانسی چرخ‌ها اشاره کرد. تاکنون روش‌های مختلفی برای حذف این نویز ارائه شده است. ابزارهای توانمند پردازش سیگنال از جمله موجک‌ها تاکنون در تحلیل خارج خط سیگنال‌های نویزی مشابه کاربرد بسیار زیادی داشته‌اند. اما اینکه بتوان این ابزارها را به طور روی خط در فرآیند کنترل حلقه بسته وارد نمود تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. مشکل عمده این موضوع به حجم بالای پردازش و تأخیر ایجاد شده برمی‌گردد. این نویز را می‌توان با طراحی یک بانک فیلتر موجک شناسایی و با آستانه گذاری ضرایب موجک حاصل از تجزیه سیگنال نویزی حذف نمود. اما به دلیل وجود تأخیر در بانک فیلتر که گریز ناپذیر است سیستم دچار ناپایداری می‌شود. از این رو، در این مقاله با یک رویکرد پیش‌بینی از الگوریتم اسمیت استفاده شده است تا بتوان تأخیر ایجاد شده از فرآیند حذف نویز را به خارج از حلقه کنترل انتقال داده و سیستم را پایدار و خروجی را تا حد بسیار زیادی به حالت سیستم بدون نویز نزدیک نمود. دقت این الگوریتم نیازمند داشتن تخمینی از دینامیک سیستم و آگاهی از میزان تأخیر سیستم است. با توجه به استفاده از فیلترهای پاسخ محدود تأخیر به طور کامل قابل محاسبه است.