دوره 15، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 15، شماره 1، بهار 1400 )
جلد 15 شماره 1,1400 صفحات 148-139 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
yasini T, Roshanian J, Taghavipour A. Satellite Orbit correction using Model based Predictive Control. JoC 2021; 15 (1) :139-148
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-708-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-708-fa.html
یاسینی طه، روشنی‌یان جعفر، تقوی‌پور امیر. اصلاح مدار ماهواره با استفاده از کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل. مجله کنترل. 1400; 15 (1) :139-148
طه یاسینی1 
، جعفر روشنی‌یان1 ، امیر تقوی‌پور* 2
، جعفر روشنی‌یان1 ، امیر تقوی‌پور* 2
1- گروه دینامیک پرواز و کنترل،دانشکده مهندسی هوافضا،دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی،تهران،ایران
2- گروه خودرو،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی،تهران،ایران
2- گروه خودرو،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی،تهران،ایران
چکیده: (3711 مشاهده)
در این مقاله، اصلاح موقعیت ماهواره در مدار با استفاده از روش کنترل پیش‌بین مبتنی‌بر مدل برای ماهواره‌های ارتفاع پایین انجام شده است. کنترل پیش‌بین با در نظر گرفتن قیود سخت بر روی ورودی کنترلی و خروجی سیستم، نیروی کنترلی اعمال شده توسط تراسترها را کمینه می‌کند. برای طراحی کنترل پیش‌بین از معادلات خطی کلوسی ویلشر و در نظر گرفتن اغتشاشات عدم کرویت زمین و پسای اتمسفری استفاده شده است که اغتشاشات اصلی در مدارهای ارتفاع پایین هستند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد کنترل پیش‌بین با دقت بالا اغتشاشات مداری را جبران و ماهواره را بر روی مدار نگه می‌دارد. به منظور ارزیابی عملکرد روش کنترل پیش‌بین، یک رگولاتور درجه دوم خطی نیز برای کنترل خودکار مدار پیاده‌سازی شده که نتایج آن نشان‌دهنده کمتر بودن مصرف سوخت و نیروی کنترلی اعمالی کنترل پیش‌بین نسبت به رگولاتور درجه دوم خطی است.
واژه‌های کلیدی: کنترل مدار، کنترلر پیش‌بین مبتنی بر مدل، ماهواره ارتفاع پایین، اغتشاشات مداری، رگولاتور درجه دوم خطی
فهرست منابع
1. [1] "[Space technology series] David A Vallado - Fundamentals of astrodynamics and applications (1997, McGraw-Hill)." .
2. [2] M. M. Tavakoli and N. Assadian, "Model predictive orbit control of a Low Earth Orbit satellite using Gauss's variational equations," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, vol. 228, no. 13, pp. 2385-2398, 2014. [DOI:10.1177/0954410013516252]
3. [3] "Autonomous orbit control with position and velocity feedback using modern control theory," Dec. 1997.
4. [4] توکلی، محمد مهدی, "کنترل پیش بین مدل - پایه مدار یک ماهواره ی ارتفاع پایین با استفاده از معادلات تغییراتی گاوس," پایان نامه کارشناسی ارشد, دانشگاه صنعتی شریف, 1391.
5. [5] A. Weiss, U. V. Kalabić, and S. Di Cairano, "Station keeping and momentum management of low-thrust satellites using MPC," Aerospace Science and Technology, vol. 76, pp. 229-241, 2018. [DOI:10.1016/j.ast.2018.02.014]
6. [6] H. Bolandi and S. Abrehdari, "Precise Autonomous Orbit Maintenance of a Low Earth Orbit Satellite," Journal of Aerospace Engineering, vol. 31, no. 4, p. 04018034, 2018. [DOI:10.1061/(ASCE)AS.1943-5525.0000823]
7. [7] Y. Plam, R. Van Allen, J. Wertz, and T. Bauer, "Autonomous orbit control experience on TacSat-2 using microcosm's Orbit Control Kit (OCK)," Advances in the Astronautical Sciences, vol. 131, pp. 97-106, 2008.
8. [8] A. Lamy, M.-C. Charmeau, and D. Laurichesse, "Experiment of Autonomous Orbit Control on DEMETER: In-Flight Results and Perspectives," 2012.
9. [9] S. D'Amico, J.-S. Ardaens, and R. Larsson, "Spaceborne Autonomous Formation-Flying Experiment on the PRISMA Mission," Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 35, no. 3, pp. 834-850, May 2012. [DOI:10.2514/1.55638]
10. [10] D. Prieto and Z. Ahmad, "A drag free control based on model predictive technics," pp. 1527-1532, 2005.
11. [11] S. De Florio and S. D'Amico, "Optimal autonomous orbit control of remote sensing spacecraft," Advances in the Astronautical Sciences, vol. 134, no. December 2013, pp. 949-967, 2009.
12. [12] A. Garulli, A. Giannitrapani, M. Leomanni, and F. Scortecci, "Autonomous Low-Earth-Orbit Station-Keeping with Electric Propulsion," Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 34, no. 6, pp. 1683-1693, 2012. [DOI:10.2514/1.52985]
13. [13] A. Weiss, U. Kalabić, and S. Di Cairano, "Model Predictive Control for simultaneous station keeping and momentum management of low-thrust satellites," Proceedings of the American Control Conference, vol. 2015-July, pp. 2305-2310, 2015. [DOI:10.1109/ACC.2015.7171076]
14. [14] A. Walsh, S. Di Cairano, and A. Weiss, "MPC for coupled station keeping, attitude control, and momentum management of low-thrust geostationary satellites," Proceedings of the American Control Conference, vol. 2016-July, pp. 7408-7413, 2016. [DOI:10.1109/ACC.2016.7526842]
15. [15] H. D. Curtis et al., Orbital Mechanics for Engineering Students Third Edition Butterworth-Heinemann is an imprint of Elsevier. 2014. [DOI:10.1016/B978-0-08-097747-8.00006-2]
16. [16] E. F. Camacho and C. (Carlos) Bordons, Model predictive control. Springer, 2007. [DOI:10.1007/978-0-85729-398-5]
17. [17] Y. Lim, Y. Jung, and H. Bang, "Robust model predictive control for satellite formation keeping with eccentricity/inclination vector separation," Advances in Space Research, vol. 61, no. 10, pp. 2661-2672, 2018. [DOI:10.1016/j.asr.2018.02.036]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
