مقایسه عملکرد کنترل‌کننده‌های گام به عقب تطبیقی و مبتنی بر مشاهده‌گر حالت توسعه یافته برای رد اغتشاش در فضاپیما

این مقاله به مقایسه کنترل وضعیت فضاپیما در حضور گشتاور اغتشاشی با استفاده از دو کنترل کننده گام به عقب تطبیقی و گام به عقب مبتنی بر مشاهده گر حالت توسعه یافته می پردازد. در ابتدا، کنترل کننده گام به عقب تطبیقی طراحی می شود که در آن پارامترهای نا معلوم در یک مدل اغتشاش مشخص با استفاده از یک قانون تطبیقی چنان تخمین زده می شود که سیستم حلقه بسته پایدار باشد. پس از آن، کنترل گام به عقب مبتنی بر مشاهده گر حالت توسعه یافته طراحی می شود. در این روش، ابتدا کنترل کننده گام به عقب استاندارد طراحی شده، سپس، اغتشاشات با مدل کاملا نامعلوم توسط مشاهده گر حالت توسعه یافته تخمین زده می شود و با استفاده از قانون فیدبک پیش خور، رد اغتشاش صورت می گیرد. نتایج شبیه سازی برای دو مدل اغتشاش متفاوت نشان می دهد که کنترل کننده گام به عقب مبتنی بر مشاهده گر حالت توسعه یافته در شرایطی که هیچ اطلاعاتی از اغتشاش در دسترس نیست، نتایج بسیار خوبی نسبت به کنترل کننده گام به عقب تطبیقی نشان می دهد

performance comparison of adaptive and eso-based backstepping controllers for disturbance rejection in spacecraft

this paper compares spacecraft attitude control in the presence of disturbance torque using an adaptive backstepping controller and an extended state observer-based backstepping controller. at first, the adaptive backstepping controller is designed, in which the unknown parameters in a specific disturbance model are estimated using an adaptive law so that the closed-loop system is stable. afterward, the backstepping control based on the extended state observer is designed. in this method, first the standard backstepping controller is designed, and then disturbances with a completely unknown model are estimated by the extended state observer, and the disturbance is rejected by applying the feed-forward law. the simulation results for two different disturbance models show that the backstepping controller based on the extended state observer demonstrates very good results compared to the adaptive backstepping controller when no disturbance information is available.