Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
6
1
gregorian
2015
9
1
15
7
online
1
fulltext
fa
کنترل وضعیت گام به عقب تطبیقی مدولار فیلتر شده فضاپیما در حضور گشتاور اغتشاشی
Command Filtered Modular Adaptive Backstepping Attitude Control of Spacecraft in Presence of Disturbance Torque
کنترل وضعیت فضاپیما یکی از مسائل حائز اهمیت در حوزه هوافضا میباشد. . از آنجا که معادلات وضعیت فضاپیما غیرخطی هستند روشهای کنترل خطی جوابگو نخواهند بود و بنابراین باید از روشهای غیرخطی استفاده کرد. روش گام به عقب که شامل تکنیکهای تطبیقی و غیرتطبیقی میباشد یکی از روش هایی است که دارای ویژگیهایی مناسبی جهت کنترل وضعیت میباشد. روش گام به عقب تطبیقی مدولار یک روش تطبیقی غیرخطی است که دارای یک قانون تنظیم پارامتر است و در این روش میتوان با استفاده از تخمینگرهای مختلف پارامترهای مجهول سیستم را تخمین زد. همچنین میتوان به منظور کاهش بار مشتقگیری از قوانین کنترل مجازی در طول روند گام به عقب، از فیلترینگ فرمان بهره برد. در این مقاله، بر خلاف تحقیقات مشابه که در اکثر آنها از فیلترینگ گسسته استفاده شده، از روش فیلترینگ فرمان پیوسته استفاده شده است که با تعیین فرکانس طبیعی و ضریب دمپینگ فیلتر از بار مشتقگیری کنترلرهای مجازی در طول روند گام به عقب کاسته میشود. با استفاده از روشهای گام به عقب استاتیک و تطبیقی مدولار فیلتر شده، دو کنترلر پایدار وضعیت برای سیستم غیرخطی فضاپیما طراحی و پایداری آن توسط تئوری لیاپانوف اثبات میشود و نتایج حاصل از شبیهسازی این دو کنترلر با یکدیگر مقایسه میگردند. نتایج شبیهسازی، دقت تعقیب وضعیت و همچنین موفقیتآمیز بودن روش گام به عقب تطبیقی در حضور گشتاور اغتشاشی را نشان میدهند
Attitude control of spacecraft is one of the most important issues in aerospace. Different control method for this purpose were proposed that each of these controllers have different behavior against disturbances. One of these methods is backstepping which is divided to adaptive and nonadaptive techniques. Since the spacecraft equations are nonlinear, linear control methods will not work in this case so the nonlinear control methods should be used. The modular adaptive backstepping method is a nonlinear adaptive control method and has a parameter update law that we can use different estimators to estimate system’s unknown parameters in this method. It is also possible to reduce the differentiation load of virtual control laws by using the command filtering method. In this paper, contrary to other works which mostly use discrete command filtering method, we use continuous command filtering method which the natural frequency and damping coefficient can be determined to bring down the computation of the time derivatives of virtual controls laws to differentiation. In this paper, after deriving spacecraft equations in terms of Modified Rodrigues Parameters, we design two stable attitude controllers for spacecraft using standard and command filtered modular adaptive backstepping methods and prove the stability of system using the Lyapunov theory and then simulation results of these controllers are compared with each other. Simulation results show good attitude tracking accuracy and success of adaptive backstepping method in having robustness against disturbance torque is proved
کنترل تطبیقی,گام به عقب تطبیقی مدولار,فضاپیما,فیلترینگ فرمان پیوسته
Adaptive Control,Modular Backstepping,Spacecraft
285
296
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-5851&slc_lang=fa&sid=15
Mohammad
Navabi
محمد
نوابی
100319475328460057552
100319475328460057552
Yes
دانشکده فناوریهای نوین -دانشگاه شهید بهشتی
Sina
Soleymanpour
سینا
سلیمانپور
100319475328460057553
100319475328460057553
No
دانشکده مهندسی فناوری های نوین- دانشگاه شهید بهشتی