كنترل تطبيقي بهينه وضعيت ماهواره در حضور عدم قطعيت در اينرسي با استفاده از پارامترهاي ماركوف

Optimal Adaptive Control of Satellite Attitude in Presence of Uncertainty in Moment of Inertia Using Markov Parameters

همواره در طي مأموريت‌هاي فضايي عدم قطعيت‌ در مسئله كنترل وضعيت ماهواره‌ها وجود دارد. از اين رو كنترل تطبيقي روشي است كه مورد توجه قرار مي‌گيرد. از جمله مشكلات كنترل تطبيقي متداول حجم محاسباتي بالا و نبود روش تئوري عمومي براي طراحي مكانيزم تطبيق مي‌باشد. در اين مقاله يك روش كنترلي بر اساس مفاهيم تطبيقي و بهينه با استفاده از پارامترهاي ماركوف جهت كنترل سرعت زاويه‌اي و وضعيت ماهواره معرفي مي‌شود. اين روش داراي قابليت دنباله‌روي فرمان است، و بر اساس گروه متعامد خاص از مرتبه سه گسترش مي‌يابد و مشكل سينگولاريتي ندارد. همچنين جهت مقايسه اين روش با ديگر روش‌هاي كنترلي، روش كنترلي بهينه تنظيم‌كننده مربعي خطي (LQR) نيز شبيه‌سازي مي‌گردد. در نهايت نتايج حاصل از شبيه‌سازي‌ها بيانگر اين است كه عملكرد روش كنترلي تطبيقي ارائه شده بهينه است، و همچنين اين روش نسبت به عدم قطعيت در اينرسي مقاوم مي‌باشد.

Several novel control techniques have been created as a result of the diversity of researches which are conducted about the problem of satellite attitude control. There are always uncertainties in the problem of satellite attitude control in the space missions. Therefore, Adaptive control is a method which is taken into consideration. High computational volume is one of the problems of adaptive control technique. In this paper, a control technique which is based on optimization concepts is introduced for the problem of satellite angular velocity and attitude control. Also, it's developed based on the three-dimensional special orthogonal group, and it's not faced by a singularity problem. For comparison, the linear quadratic regulator (LQR) control technique is simulated. Finally, the results of the simulations show that the performance of the presented adaptive control technique is optimal, and this method is robust to inertia changes.