كنترل فعال ارتعاشات و مانور فضاپيماي انعطاف‏پذير با الگوريتم‏‏هاي مقاوم و مود لغزشي ترمينال سريع غيرتكين

در اين مقاله، طراحي الگوريتم‏هاي مقاوم فعال ارتعاشات و مود لغزشي ترمينال سريع غيرتكين براي مانور وضعيت فضاپيماي انعطاف‏پذير بررسي شده است. در ابتدا مدل ديناميك غيرخطي كاملاً كوپل صلب-انعطاف‏پذير فضاپيما در مانور وضعيت سه محوره با استفاده از معادلات لاگرانژ شبه مختصات استخراج شده است. سپس الگوريتمي براي كنترل هم‌زمان وضعيت و ارتعاشات سيستم مبتني ‏بر سطح لغزش ترمينال غيرتكين سريع كه به همگرايي خطاهاي ردگيري وضعيت و سرعت‏هاي زاويه‏اي (به صفر) در زمان محدود و در حضور نامعيني‏ها و اغتشاشات خارجي منجر مي‏شود، طراحي شده است. در ادامه ارتعاشات باقي‏مانده ناشي از ديناميك پنل‏هاي انعطاف‏پذير حين و پس از مانور با به‌كارگيري يك الگوريتم مقاوم كنترل فعال ارتعاشات با استفاده از وصله‏هاي حسگر/عملگر پيزوالكتريك به‌صورت نمايي كاهش يافته است. همگرايي زمان محدود سيستم حلقه بسته با رويكرد هيبريد كنترلي و با به‌كارگيري تئوري پايداري لياپانوف اثبات شده است. شبيه‏سازي‏هاي عددي با استفاده از روش رانگ-كوتاي مرتبه 4، عملكرد و مزيت به‏كارگيري هم‌زمان كنترلرهاي مقاوم وضعيت و ارتعاشات پيشنهادي در مقايسه با رويكردهاي رايج كنترل سيستم‏هاي ديناميكي با انعطاف‏پذيري سازه‏اي را ارائه مي‏دهد.