ارائه الگوریتم کنترل غیرخطی‌ وضعیت شبیه ‌ساز آزمایشگاهی یاتاقان هوایی مبتنی‌ بر ضرایب بهره وابسته به متغیرهای حالت

در این مقاله به ارائه یک رویکرد جدید در طراحی کنترل ‌کننده وضعیت یک ماهواره با استفاده از چرخ‌های عکس‌العملی پرداخته شده ‌است. ابتدا یک کنترل‌کننده غیرخطی که بهره‌های آن در هر لحظه وابسته به متغیرهای حالت است پیشنهاد می‌گردد. در گام اول، روند استخراج ضرایب کنترل با استفاده از بهینه‌ساز ga تشریح می‌گردد. سپس با استفاده از نتایج تعدادی آزمایش، داده کافی برای شبه مدل‌سازی (meta modelling) سیستم استخراج شده و با استفاده از بانک داده‌ها، تابع بهره‌های کنترلی مربوطه بهینه‌سازی می‌گردند. ورودی تابع مذکور حالت‌های سیستم و خروجی آن ضرایب کنترلی است. در نهایت از یک پلتفرم شبیه‌ساز تعیین و کنترل وضعیت ماهواره مبتنی بر یاتاقان هوایی جهت ارزیابی رویکرد پیشنهادی استفاده گردید. نتایج تست آزمایشگاهی نشان می‌دهد عملکرد روش پیشنهاد شده تا 30% بهتر از کنترل کننده کلاسیک pid با ضرایب ثابت است.

introducing the nonlinear state control algorithm of the air bearing laboratory simulator based on the gain coefficients dependent on the state variables

in this article, a new approach has been presented in the design of a satellite’s status controller using reaction wheels. first, a non-linear controller whose gains depend on the state variables at any moment is proposed. in the first step, the process of extracting control coefficients using the ga optimizer is described. then, using the results of a number of tests, sufficient data for meta-modeling of the system is extracted and the relevant control gain functions are optimized using the data bank. the input of the mentioned function is the system states and its output is the control coefficients. finally, a simulator platform was used to determine and control the position of the satellite based on the air bearing to evaluate the proposed approach. laboratory test results show that the performance of the proposed method is up to 30% better than the classical pid controller with fixed coefficients.