دینامیک و کنترل پایدار وضعیت ماهواره
چکیده
ماهواره می بایست دارای پایداری سه محوره، در حالتی که بوم فضا را نشانه رفته است، باشد . این عمل با بهره گیری از کنترلر های تناسبی– مشتق گیر و کنترلرهای فازی محقق شد . علاوه بر موارد تئوریک، این پایان نامه در بردارنده بخش هایی از ملاحظات عملی نیز می باشد . تحلیل پایداری برای به دست آوردن مقادیر مناسب ممان های اینرسی ماهواره، به منظور دستیابی به کنترلر غیر فعال بوسیله بوم گرادیان جاذبه انجام شد . بیشترین کاربرد گشتاور دهنده های مغناطیسی برای تولید گشتاورهای کنترلی در ماهواره های کوچک می باشد . از آنجا که گشتاور دهنده های مغناطیسی، بر مبنای بر همکنش میان سه کویل مغناطیسی عمود بر هم و میدان مغناطیسی زمین عمل می کنند و بر این اساس قوانین کنترلی برای ایجاد گشتاور کنترلی بر روی ماهواره به دست آمده اند. گشتاوردهی مغناطیسی برای ایجاد گشتاور های کنترلی در ماهواره های کوچک مورد توجه قرار گرفته اند ، چراکه سیستم های کنترلی نسبتاً سبک بوده، توان کمی نیاز داشته و ارزان قیمت هستند . رفتار این نوع عملگرهای مغناطیسی متغیر با زمان است، چراکه، سیستم کنترلی وابسته به تغییرات میدان مغناطیسی زمین در طول مدار ماهواره می باشد. بطور میانگین برای محدوده وسیعی از زوایای انحراف مدار، سیستم کنترل پذیر است و پایدار سازی وضعیت ممکن است . اگر مدار در نظر گرفته شده بتواند تغییرات میدان مغناطیسی زمین را که برای پایدارسازی ماهواره لازم است، شامل شود، پایدارسازی سه محوره امکان پذیر است. به همین منظور مدلی را برای میدان مغناطیسی در نظر گرفته که تغییرات میدان را در نقاط مختلف مدار شامل می شود و کنترلر های مغناطیسی طراحی شده و عملکرد آنها از طریق شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت و در پایان نیز با بهره گیری از کنترلرهای فازی پایداری ماهواره را مورد بررسی قرار داده و نتایج حاصل از دو شبیه سازی را با هم مقایسه نمودیم که مشخص شد استفاده از کنترلر فازی بهینه و مناسب تر می باشد.