طراحی کنترل‌کننده همزمان وضعیت و نرخ چرخش ماهواره سنجش از دور به روش تطبیقی نظارتی

در این مقاله کنترل‌ وضعیت ماهواره سنجش از دور نمونه با ماموریت تصویربرداری مطرح می‌شود. ماهواره نمونه در مدار بیضوی شکل ارتفاع پایین قرار گرفته و دارای دو پنل بازشونده در دو وجه خود است. همچنین برای رسیدن سطوح خود به تعادل دمایی حول محور عمودی بدنی با نرخ ثابتی می‌چرخد. مشخصات مداری و فیزیکی ماهواره باعث اعمال اغتشاش آیرودینامیکی بزرگ و متغیری به ماهواره می‌شود. برای این منظور الگوریتم کنترل وضعیتی بر اساس کنترل تطبیقی نظارتی طراحی می‌شود تا در حضور عدم قطعیت‌های پارامتری،‏ دینامیک‌های غیرخطی،‏ اغتشاش متغیر و توان محدود قادر به کنترل همزمان وضعیت و نرخ چرخش ماهواره در مود کنترل نرخ چرخش و نشانه‌روی به سمت زمین و تصویربرداری باشد.در ساختار کنترل تطبیقی نظارتی یک ناظر سطح بالا که بر مبنای منطق فازی عمل می‌کند،‏ با توجه به مشخصه‌های کنترل‌کننده‌های سطح پایین سهم اشتراک هر یک از آن‌ها را تعیین می‌کند. کنترل‌کننده‌های سطح پایین شامل کنترل‌کننده بر مبنای دینامیک معکوس و کنترل‌کننده تطبیقی است. با به کارگیری این راهکار می توان از مزایای کنترل کننده های سطح پایین بهره مند شد. با توجه به اینکه سینماتیک ماهواره مستقل از ترم کنترل است،‏ ساختار کنترل کننده معرفی شده از دو حلقه‌ تشکیل شده است. در حلقه‌ی داخلی سرعت بر اساس قوانین کنترل تطبیقی نظارتی کنترل شده و در حلقه‌ی خارجی با استفاده از دنبال‌کننده مدل وضعیت،‏ وضعیت مطلوب ماهواره کنترل می‌شود. ارزیابی عملکرد کنترل کننده طراحی شده در حضور سیستم نظارتی و بدون حضور سیستم نظارتی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است.