کنترل گام به عقب استاندارد و مقاوم فضاپیما در حضور عدم قطعیت‌ در ماتریس اینرسی

از آنجا که معادلات سینماتیک و دینامیک وضعیت فضاپیما، معادلاتی غیرخطی هستند، برای کنترل در حالت واقعی‌تر باید از روش‌های کنترل غیرخطی استفاده ‌شود. روش گام به عقب یک تکنیک سیستماتیک بر پایه لیاپانوف برای طراحی کنترل‌های پایدار سیستم‌های دینامیکی غیر‌خطی است. از آنجایی که در عمل شاهد حضور اغتشاشات و عدم قطعیت‌های مختلف در سیستم هستیم، نیاز است که کنترلر طراحی شده قابلیت مقاومت در برابر این عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات را داشته باشد. بنابراین در این‌گونه موارد، از روش بهبودیافته‌ای به نام گام به عقب مقاوم استفاده می‌شود که در آن یک ترم دمپینگ غیرخطی به کنترلر اضافه می‌شود تا بتواند در برابر اغتشاشات و عدم قطعیت‌های پارامتری سیستم مقاومت کند. در این مقاله،پس از استخراج معادلات سینماتیکی و دینامیکی فضاپیما بر حسب پارامترهای اصلاح شده رودریگز، با استفاده از روش گام به عقب استاندارد یک کنترلر پایدار وضعیت برای سیستم غیرخطی فضاپیما طراحی و پایداری آن توسط تیوری لیاپانوف اثبات می‌شود. سپس به منظور ایجاد مقاومت در سیستم در برابر عدم قطعیت در ماتریس اینرسی فضاپیما، با اضافه نمودن ترم دمپینگ غیرخطی به روش گام به عقب استاندارد، گام به عقب مقاوم بر روی سیستم معادلات فضاپیما پیاده‌سازی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی، دقت تعقیب وضعیت و همچنین موفقیت‌آمیز بودن روش گام به عقب مقاوم برای مقاومت در برابر عدم قطعیت‌های پارامتری را نشان می‌دهند.