%0 Journal Article %A Arefkhani, H. %A Sadati, S.H. %A Shahravi, M. %T Nonlinear Dynamic Inversion Controller Design for a Satellite, Considering the Dynamics of Magnetorquers %J Modares Mechanical Engineering %V 19 %N 8 %U http://mme.modares.ac.ir/article-15-19296-fa.html %R %D 2019 %K Magnetic Attitude Control, Nonlinear Dynamic Inversion Controller, Lyapunov Stability, Classical Control, Optimal Control, %X در این مقاله برای کنترل یک ماهواره تحریک‌شده با عملگرهای مغناطیسی از کنترل‌کننده‌ غیرخطی وارون‌دینامیک استفاده شده است. از آنجا که پایداری قوانین کنترل خطی در دینامیک‌های غیرخطی در شرایط دور از نقطه تعادل تضمین نشده، لذا لزوم طراحی یک قانون کنترل غیرخطی که پایداری آن کلی است، ضروری به نظر می‌رسد. در این روش طراحی، با تغییر در پارامترهای سیستم، دینامیک غیرخطی سیستم به دینامیک خطی تبدیل می‌شود و ورودی کنترل‌کننده، این تغییر را جبران می‌کند. پایداری سیستم حلقه بسته توسط روش لیاپانوف مورد بررسی و اثبات شد. معادلات دینامیک و سینماتیک ماهواره در حضور گشتاورهای اغتشاشی آیرودینامیک، گرادیان جاذبه، مغناطیسی و تابشی توسعه‌یافته و خطی‌سازی معادلات حرکت حول نقطه تعادل انجام شده است. برای ارزیابی عملکرد کنترل‌کننده وارون‌دینامیک، قوانین کنترل خطی کلاسیک تناسبی- مشتق‌گیر و کنترل‌ بهینه رگولاتور مرتبه دوم خطی طراحی شده و نتایج با آن مقایسه شده است. با مدل‌سازی مدار ماهواره، گشتاورهای اغتشاشی و بردار میدان مغناطیسی زمین محلی، به‌صورت لحظه‌ای و با توجه به وضعیت ماهواره در مدار محاسبه می‌شوند. در انتها پاسخ سیستم با فرض درنظرگرفتن محدوده اشباع برای عملگرهای مغناطیسی نمایش داده شده است. نتایج نمایان‌گر عملکرد بهتر کنترل‌کننده غیرخطی وارون دینامیک در معیار دقت و زمان همگرایی است. %> http://mme.modares.ac.ir/article-15-19296-fa.pdf %P 1875-1887 %& 1875 %! %9 %L A-10-23715-1 %+ Flight Dynamic & Control Department, Aerospace Engineering Faculty, Malek-Ashtar University, Tehran, Iran %G eng %@ 1027-5940 %[ 2019