بکارگیری رویکردهای بهینه‌سازی چندهدفه در طراحی کنترل‌کننده بهینه برای عملیات الحاق مداری با درنظر گرفتن دینامیک عملگرها و مقایسه نتایج

Abstract

در این مقاله فاز نهایی عملیات ملاقات و اتصالمداری مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی، کنترل موقعیت فضاپیمای تعقیب‌کننده می‌باشد به‌گونه‌ای که این فضاپیما در سریع‌ترین زمان ممکن یا به عبارت‌ دیگر با پیمودن یک مسیر بهینه به فضاپیمای هدف برسد.از دیگرمقاصد این مقاله، حداقل مصرف انرژی می‌باشد. در شبیه‌سازی دینامیک از معادلات کلوزی ویلشایر خطی استفاده شده است.درمجموعه معادلات کلوزی ویلشایرخطی،تغییر در هر یک از دو راستای X یا Yمنجر به تغییر راستای دیگر شده و بر روی عملیات اتصال تاثیر خواهد گذاشت. برای دست‌یابی به اهداف، متغیرهای موجوددر مسئله باید بهینه شوند. جهت بهینه‌سازی متغیرها از دو روش الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات بهره گرفته شده است. فضاپیمایتعقیب‌کنندهدارای عملگرهای تراستر با ساختار مدولاتور PWPFدر نظر گرفته شده واتصال به یک فضاپیماباموقعیت ثابت، هدف اصلی مسئله است.روش کنترلی مورد استفاده روش LQRبوده که پارامترهای آن نیز جزءمتغیرهایی هستند که بهینه خواهند شد.در نهایتبرای ارزیابی شرایط واقعی، با اعمال عدم قطعیت بر روی خروجی تراسترها نتایج بررسی می‌گردند.