رحیم رحیمی

چکیده

در این پایان نامه به طراحی کنترل کننده بهینه برای انتقال مداری ماهواره از مدار ارتفاع پایین بیضوی به مداری دایره‌ای با ارتفاع بالاتر از سطح زمین با استفاده از پیشرانه گاز سرد پرداخته شده است. با توجه به غیر خطی بودن معادلات دینامیک موقعیت ماهواره بمنظور بدست آوردن پاسخ بهینه باید مسئله غیرخطی با شرایط حدی در دو نقطه مجزا با استفاده از روش‌های تکرار عددی حل شود. کنترل کننده بدست آمده از روش‌های عددی حلقه باز بوده و در مقابل اغتشاش مقاوم نمی باشد. در این راستا با توجه به مزایای گسترده در روش‌های کنترل حلقه بسته و همچنین مقاوم بودن در برابر اغتشاشات خارجی دو روش کنترل حلقه بسته لیاپانوف و کنترل کننده ترکیبی پیشخورد پسخورد ارائه شده است. در روش کنترل لیاپانوف با استفاده از یک تابع نزولی در هر لحظه در طول زمان دینامیک موقعیت ماهواره توسط پیشرانه به سمت مدار هدف انتقال داده می شود. تابع نزولی در نظر گرفته شده تابع لیاپانوف سیستم است که از متغیرهای حالت معادلات دینامیک مداری ساخته شده است. نقطه تعادل سیستم مدار نهایی هدف است و سیگنال کنترلی بگونه‌ای طراحی شده است که مشتق تابع لیاپانوف در طی انتقال مداری معین منفی است و همگرائی خطای موقعیت بر اساس تئوری لیاپانوف اثبات می گردد.
در انتقال مداری با کنترل کننده ترکیبی پسخورد پیشخورد، اثرات نویز و اغتشاشات کوچک با استفاده از کنترل کننده پسخورد حذف شده است. برای طراحی کنترل کننده پسخورد از دو روش جایابی قطب و کنترل کننده سونتاگ استفاده شده است. مسیر انتقال مداری بهینه توسط کنترل کننده پیشخورد طراحی شده در بخش کنترل کننده بهینه حلقه باز تعیین می شود. در پایان نتایج عملکرد مناسب روش‌های کنترل طراحی شده در انتقال مداری با وجود اثر سیگنال‌های اغتشاش نشان داده شده است.

تاریخ دفاع:     سه شنبه   1/9/90    ساعت:   15
   محل: کلاس 305 دانشکده برق