کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7154283 1462498 2016 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Shape control of spacecraft formation using a virtual spring-damper mesh
ترجمه فارسی عنوان
کنترل شکل تشکیل فضاپیما با استفاده از یک مش سیم فنر مجازی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
این مقاله یک روش کنترل شکل گیری مبتنی بر فاصله را برای حفظ شکل شکل مطلوب برای فضاپیمای در میدان بالقوه گرانشی فراهم می کند. این روش شباهت یک مش سیم بهار و دمپر است. فضاپیمای عملا بوسیله جفت های بهار-دمپر متصل می شود. تجزیه و تحلیل همگرایی با استفاده از روش انرژی انجام می شود. عبارات تقریبی برای خطاهای فاصله و شتاب های کنترل در حالت پایدار با استفاده از نشانگرهای جبری و نتایج استحکام گراف حاصل می شود. نتایج تحلیلی نشان می دهد که اگر گراف پایه مش مشکلی باشد، همگرایی به شکل استاتیک اطمینان حاصل می شود و دقت کنترل شکل گیری بالاتر می تواند با افزایش ضریب کششی بدون افزایش شتاب های کنترل به دست آید. مثال عددی از تشکیل فضاپیما در مدار زمین کم تأیید تحلیل نظری است و نشان می دهد که شکل شکل مورد نظر می تواند با استفاده از روش ارائه شده به خوبی به دست آید، در حالی که جهت گیری شکل گیری را می توان با گرادیان گرانش به مرکز زمین اشاره کرد . این روش غیر متمرکز است و تنها از اطلاعات اندازه گیری نسبی استفاده می کند. ساخت یک ساختار مجازی توزیع شده در فضا می تواند یک منطقه کاربرد عمومی باشد. روش پیشنهادی می تواند به عنوان یک قانون کنترل شکل فعال برای سازه های فضاپیما با استفاده از نیروهای داخلی بدون درز استفاده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
کنترل شکل تشکیل فضاپیما با استفاده از یک مش سیم فنر مجازی
چکیده انگلیسی
This paper derives a distance-based formation control method to maintain the desired formation shape for spacecraft in a gravitational potential field. The method is an analogy of a virtual spring-damper mesh. Spacecraft are connected virtually by spring-damper pairs. Convergence analysis is performed using the energy method. Approximate expressions for the distance errors and control accelerations at steady state are derived by using algebraic graph representations and results of graph rigidity. Analytical results indicate that if the underlying graph of the mesh is rigid, the convergence to a static shape is assured, and higher formation control precision can be achieved by increasing the elastic coefficient without increasing the control accelerations. A numerical example of spacecraft formation in low Earth orbit confirms the theoretical analysis and shows that the desired formation shape can be well achieved using the presented method, whereas the orientation of the formation can be kept pointing to the center of the Earth by the gravity gradient. The method is decentralized, and uses only relative measurement information. Constructing a distributed virtual structure in space can be the general application area. The proposed method can serve as an active shape control law for the spacecraft formations using propellantless internal forces.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chinese Journal of Aeronautics - Volume 29, Issue 6, December 2016, Pages 1730-1739
نویسندگان
, , ,