کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5472734 1520065 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Line-of-sight nonlinear model predictive control for autonomous rendezvous in elliptical orbit
ترجمه فارسی عنوان
کنترل پیش بینی کننده مدل غیر خطی برای رسیدن به انتگرال مستقل در مدار بیضوی
کلمات کلیدی
سفینه فضایی رصدخانه خودمختار، خط دید، کنترل پیش بینی نشده غیر خطی، برنامه نویسی درجه یک، عدم قطعیت اندازه گیری،
ترجمه چکیده
این مقاله به بررسی برنامه ریزی مسیر و کنترل فضاپیمای خود مختار در هواپیما مداری با دینامیک خطی می پردازد. مشکل کنترل، بر اساس مدل پیش بینی نشده مدل غیر خطی، از لحاظ محدوده خط دایره ای و زاویه آزیموته طراحی شده است. بازخورد حالت با عدم قطعیت اندازه گیری برای ایجاد یک مشکل کنترل بهینه با حلقه بسته با ادغام استراتژی افق عقب مانده معرفی شده است. علاوه بر این، افزایش ورودی کنترل به جای ورودی کنترل کامل در عملکرد هزینه برای تولید یک پاسخ صاف گذار در نظر گرفته می شود. سپس مسئله کنترل بهینه غیر خطی فرموله شده، به مشکلات برنامه نویسی درجه دوم محدب در افق پیش بینی تبدیل می شود که منجر به یک الگوریتم کارآیی محاسباتی قابل اجرا برای فضاپیما می شود. نتایج عددی نشان می دهد که طرح کنترل پیش بینی شده مدل غیر خطی مدل خطی پیشنهادی قادر به تولید موثر مسیرهای رویکرد بهینه با دقت کنترل رضایت بخش است و روش پیشنهادی به عدم قطعیت اندازه گیری حساس است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
کنترل پیش بینی کننده مدل غیر خطی برای رسیدن به انتگرال مستقل در مدار بیضوی
چکیده انگلیسی
The paper investigates the trajectory planning and control of autonomous spacecraft rendezvous in the orbital plane with line-of-sight dynamics. The control problem, based on nonlinear model predictive control, is formulated in terms of line-of-sight range and azimuth angle. The state feedback with measurement uncertainties is introduced to form a closed-loop optimal control problem by integration of receding horizon strategy. Furthermore, the control input increment instead of total control input is considered in the cost function to generate a smooth transient response. The formulated nonlinear optimal control problem is then transformed into convex quadratic programming problems over the predictive horizon, leading to a computationally efficient algorithm implementable for spacecraft. The numerical results show that the newly proposed line-of-sight nonlinear model predictive control scheme is able to effectively generate optimized approach trajectories with satisfactory control accuracy and the proposed method is insensitive to the measurement uncertainties.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 69, October 2017, Pages 236-243
نویسندگان
, ,