مدل‌سازی تلاطم سوخت در یک فضاپیما و کنترل آن به‌وسیله روش کنترل فعال با استفاده از کنترل غیرخطی
چکیده
تلاطم سوخت یکی از مهم‌ترین عوامل در برهم‌خوردن وضعیت فضاپیما از حالت مطلوب در مانور مداری است. بنابراین کنترل این پدیده از اساسی‌ترین مسائل در کنترل وضعیت به حساب می‌آید. دو نوع روش کنترلی فعال و غیرفعال برای کنترل تلاطم وجود دارد که با توجه به جواب‌دهی بهتر کنترل فعال در کنترل هم‌زمان تلاطم و وضعیت فضاپیما، اغلب از کنترل فعال استفاده می‌شود. برای این منظور در ابتدا باید دینامیک تلاطم را مدل کرد. در این مقاله، دینامیک تلاطم به‌وسیله مدل چندآونگی توصیف شده و معادلات دینامیک ترکیب‌شده فضاپیما و تلاطم به دست آمده است. در مدل ارائه‌شده، آونگ‌ها به‌طور آزادانه می‌توانند در فضای سه‌بعدی حرکت کنند و این موضوع باعث می‌شود که مدل به واقعیت نزدیک‌تر باشد. معادلات دینامیک ترکیب‌شده فضاپیما و تلاطم، غیرخطی هستند، بنابراین برای کنترل وضعیت در حالت واقعی‌تر باید از روش کنترل غیرخطی استفاده کرد. در این مقاله برای این منظور ابتدا دو تابع نامزد لیاپانوف پیشنهاد شده است و پس از آن با استفاده از این توابع کنترلرها به دست آمده‌اند. تأثیر کنترلرهای به‌دست‌آمده بر وضعیت فضاپیما و آونگ‌ها با انجام یک شبیه‌سازی نشان داده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان از عملکرد مناسب کنترلرهای طراحی‌شده دارند، اگرچه تفاوت اندکی در پاسخگویی دو کنترلر نسبت به یکدیگر دیده می‌شود.
کلید واژگان
مدل‌سازی تلاطممدل سه‌بعدی
کنترل فعال
کنترل تلاطم
شماره نشریه
9تاریخ نشر
2019-09-011398-06-10
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایراندانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
شاپا
1027-59402476-6909
