كنترل پرواز آرايشمند فضاپيما با استفاده از كنترل كننده مود لغزشي مبتني بر مشاهده گر حالت گسترش يافته

Spacecraft formation flying control with sliding mode control based on extended state observer

در اين مقاله براي كنترل حركت نسبي در پرواز آرايشي فضايپما، يك كنترل كننده مود لغزشي مبتني بر مشاهده گر حالت گسترش يافته طراحي مي شود. اين كنترل كننده بر اساس معادلات خطي حركت نسبي در مدار دايروي طراحي شده و روي سيستم غيرخطي كه تحت اغتشاش خارجي است، اعمال مي گردد. در ابتدا كنترل كننده مود لغزشي طراحي و سپس براي مقاوم سازي آن روش كنترلي مودلغزشي مشاهده­گر بهره بالا به­كار گرفته شده است. در اين مقاله فرض مي شود كه فضاپيماها در مدارات پايين زمين حركت مي­كنند و اغتشاشات حاصل از عدم كرويت زمين(j2) و درگ اتمسفري به عنوان اغتشاشات خارجي لحاظ مي گردد. پايداري سيستم حلقه بسته توسط روس دوم لياپانوف اثبات شده و عملكرد كنترل كننده مود لغزشي مشاهده گر با كنترل كننده مود لغزشي معمولي مقايسه مي شود. نتايج حاصل از شبيه سازي عملكرد موثر كنترل كننده پيشنهادي را نشان مي دهد.

In this paper to control relative motion in spacecraft formation flying, a sliding mode controller based on extended state observer has been developed. This controller is designed based on Linear equations of relative motion in Circular orbit and it is applied on a non-linear system being under external disturbances. In the beginning the sliding mode controller is designed and then in order to retrofit it, the high gain sliding mode control has been applied. It assumes that spacecraft moves in low earth orbit and disturbances from non-sphericity of the earth (j2) and atmospheric drag are considered as the external disturbances. Loop system stability is proved based on the second method of Lyapunov and performance of the observer sliding mode controller will be compared with common sliding mode controller. The simulation results show effective performance of the recommended controller.