یک روش نظام مند بازتعریف خروجی جهت کنترل وضعیت غیرخطی یک ماهواره انعطاف‌پذیر

در این مقاله یک روش بازتعریف خروجی جدید به منظور کنترل وضعیت یک ماهواره انعطاف‌پذیر ارائه شده است. مانورهای وضعیت نوسانات ناخواسته‌ای در مکانیزم‌های انعطاف‌پذیر ایجاد می‌کنند که کارایی کنترل وضعیت ماهواره را تحت تاثیر قرار می‌دهد. الزامات نشانه‌روی و پایدارسازی وضعیت ماهواره در ماموریت‌های فضایی پیشرفته امروزی، اهمیت حذف موثر این نوسانات را نشان می‌دهد. اگر نقطه انتهایی مکانیزم‌ انعطاف‌پذیر به عنوان خروجی مدل سیستم انتخاب شود، مدل سیستم ناکمینه فاز می‌شود. بازتعریف خروجی یکی از روش‌های موثر به منظور کمینه‌ فاز کردن مدل سیستم است. در این مقاله برای اولین بار با نگاهی عمیق‌تر به این روش با یک روش بازتعریف خروجی نظام‌مند، علاوه بر کمینه فاز کردن مدل سیستم، کارایی سیستم حلقه بسته کنترل وضعیت بهبود داده می‌شود. سپس یک کنترل‌کننده وضعیت h∞ غیرخطی برای مدل بازتعریف شده طراحی می‌شود. برای حالتی که متغیرهای مودال قابل اندازه‌گیری نیستند، یک مشاهده‌گر مودال طراحی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی، کارایی روش بازتعریف خروجی ارائه شده در کنترل وضعیت یک ماهواره انعطاف‌پذیر در حضور عدم قطعیت در مدل و اغتشاشات نامعلوم را نشان می‌دهد.

a systematic output redefinition for nonlinear attitude control of a flexible spacecraft

in this paper, a novel output redefinition is presented for attitude control of a flexible spacecraft. attitude maneuvers induce undesirable vibration in the flexible appendages which degrades attitude control system performance. the attitude pointing and stabilization requirements of today advance space missions show the undesirable vibration suppression importance. if the flexible appendage tip-point is selected as the system output, the system model is nonminimum phase. the output redefinition method is an effective method to make the model minimum phase. by a deeper insight about the output redefinition method, a novel systematic method is presented such that the attitude control system performance is modified. then, a nonlinear h∞ attitude control method is desined based on the redefined model system. for the situation that modal variable are not measurable, a modal observer is presented. the simulation results verify the presented method effectiveness in a flexible spacecraft attitude control problem in presence of mode uncertainties and unknown disturbance.