كنترل همزمان وضعيت و ارتعاشات فضاپيماي انعطاف‏ پذير با استفاده از الگوريتم ‏هاي فازي و مود لغزشي مرتبه بالا

در اين مقاله به توسعه كنترل هوشمند وضعيت و ارتعاشات فضاپيماي انعطاف‏پذير در مانور تك محوره در حضور اغتشاشات خارجي و نامعيني‏ها پرداخته شده است. معادلات حركت سيستم با لحاظ ديناميك غير‏خطي و كاملا كوپل صلب-انعطاف‏پذير با استفاده از اصل هميلتون و روش المان محدود استخراج شده است. ساختار كنترل وضعيت از الگوريتم فازي براي كنترل هم‌زمان مانور و ارتعاشات بهره مي‏برد. در اين الگوريتم از معيار ارتعاشات بخش‏ها‏ي انعطاف‏پذ‏ير در كنار ورودي‏هاي خطاي وضعيت و زمان استفاده شده است. به‌منظور بررسي و مقايسه عملكرد اين كنترلر، از فرم توسعه يافته الگوريتم مرتبه دوم مود لغزشي فراپيچشي-ترمينال غيرتكين و كنترل فيدبك نرخ كرنش به‌طور هم‌زمان استفاده شده است. رويكرد پيشنهادي با بهره‌گيري از مزاياي هر الگوريتم در قالب يك روش هيبريد، منجربه افزايش دقت در رهگيري هدف، افزايش سرعت هم‌گرايي، كاهش پديده چترينگ[i]، كاهش ارتعاشات باقي‏مانده و كاهش اثرات متقابل ديناميك انعطاف‏پذير بر ديناميك جسم صلب مي‌شود. پايداري كلي سامانه با استفاده از نظريه لياپانوف اثبات شده است. شبيه‏سازي‏هاي كامپيوتري در قالب يك مطالعه مقايسه‌اي، عملكرد هر دو رويكرد را در كاهش اثرات تقابلي كنترل-سازه در مانور با زاويه بزرگ نمايش مي‏دهد.‏‏‏