طراحی مجموعه عملگرهای عکس العملی بصورت هرمی
چکیده
چرخ های عکس العملی از جمله وسایل تبادل مومنتوم زاویه ای هستند، که در پایدارسازی وضعیت ماهواره و مانورهای وضعیت آن مورد استفاده قرار می گیرند. به منظور بالا بردن ضریب اطمینان عملکردی زیر سیستم پایداری و کنترل وضعیت در سامانه های فضایی که با استفاده از چرخ های عکس العملی کار می کنند معمول این است که عملگرهای این زیرسیستم ها بصورت گرم یا سرد رزرو می شوند. این روش معمولا باعث بالا رفتن وزن و درپی آن هزینه مجموعه پایداری و کنترل وضعیت می گردد. استفاده از چیدمان هرمی عملگرهای عکس العملی، ضمن تامین رزرو هریک از چرخ های عکس العملی بر روی محورهای سه گانه می تواند محدودیت وزن و هزینه را نیز تا حد قابل قبولی ارضا نماید. برای انجام طراحی یک سیستم کنترل وضعیت نیاز است تا آن سیستم به طور کامل شناسایی شود. به همین دلیل به عنوان آشنایی با سیستم های کنترل وضعیت در فصل 1 این پایان نامه به بررسی و معرفی اجمالی روش های کنترل وضعیت در سامانه های فضایی پرداخته شده است. در فصل 2 به تدوین الگوریتم طراحی یک چرخ عکس العملی پرداخته شده و مطابق با آن نتایج حاصل از طراحی و ساخت دو نمونه چرخ عکس العملی ساخته شده در آزمایشگاه تحقیقات فضایی دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی آورده شده است. در فصل 3 پس از شناسایی سیستم عملگرهای عکس العملی بصورت هرمی، نحوه عملکرد سیستم کنترل وضعیت با چیدمان هرمی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است و به دنبال آن الگوریتم طراحی سیستم کنترل وضعیت عملگرهای عکس العملی بصورت هرمی تدوین گردیده است. در فصل 4 با استفاده از الگوریتم تدوین شده در فصل 3 اقدام به طراحی یک سیستم عملگرهای عکس العملی به صورت هرمی خواهد شد. نهایتا نتایج و دستاوردهای نهایی به همراه پیشنهادات برای پژوهش های آتی در فصل 5 گنجانده شده است. در پیوست (1) طرح تست این سیستم مطابق با استانداردهای اروپایی ecss استخراج شده و در پیوست (2) تحلیل جامع حرارتی از این سیستم در سامانه فضایی با استفاده از نرم افزار ساخته شده توسط خود مولف در این زمینه به عمل آمده است.