کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8055556 1519907 2018 32 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Overload control of artificial gravity facility using spinning tether system for high eccentricity transfer orbits
ترجمه فارسی عنوان
کنترل بار بیش از حد انباشت گرانشی مصنوعی با استفاده از سیستم تیر چرخشی برای مدارهای انتقال غیر عادی
کلمات کلیدی
گرانشی مصنوعی، بازخورد مبتنی بر بارگذاری سیستم تیر رینگ، کنترل حالت کشویی، مدارهای بیرونی زیاد،
ترجمه چکیده
به عنوان بخش عمده ای از سیستم های پشتیبانی از زندگی فضایی، جاذبه مصنوعی نیاز به مطالعه بیشتر قبل از اینکه بالغ شود. سیستم تیر رینگ یک راه حل جایگزین مناسب برای ارائه گرانشی مصنوعی برای کل فضاپیما به غیر از دستگاه های اضافی است و طول آن نیز می تواند سرعت چرخش را به طور قابل توجهی کاهش دهد و به این ترتیب، راحتی را افزایش می دهد. یک روش بازخورد تقریبی بارگیری مبتنی بر بارگذاری پیشنهاد شده برای ارائه سیگنال های سرعت چرخشی برای کنترل کننده است تا سطح گرانشی بدون جی پی اس های پیچیده کنترل شود. رفتار سیستم در مدارهای انتقال بی نظیری نیز مورد مطالعه قرار گرفته است تا دانش کاملی از استحکامات چرخشی ارائه شود. محدوده کاربرد روش پیشنهادی در مورد مدارهای مختلف و سرعت چرخش مورد بررسی قرار گرفته و نشان می دهد که برای اکثر مراحل ماموریت دقیق و قابل اطمینان مخصوصا برای مرحله پایانی سطح پایینی ثابت است. به منظور ارائه سطح پایدار ثانویه برای ماموریت های انتقال مدار، یک کنترل کننده کشویی بر اساس سیگنال های زاویه ای تخمینی برای کنترل حلقه بسته طراحی شده است. نتایج عددی نشان می دهد که ترکیبی از بازخورد مبتنی بر بارگذاری و کنترل کننده کشویی می تواند بیشتر مأموریت های بلند مدت مصنوعی گرانش را برآورده سازد. این می تواند محیط گرانش انعطاف پذیر را در دقت نسبتا خوب حتی در کمترین شعاع های مداری و مدارهای بی نظیری از مأموریت های فضایی خدمه ایجاد کند. طرح پیشنهادی یک راه حل موثر برای ایجاد گرانشی مصنوعی در سفر بین ستاره ای فراهم می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
کنترل بار بیش از حد انباشت گرانشی مصنوعی با استفاده از سیستم تیر چرخشی برای مدارهای انتقال غیر عادی
چکیده انگلیسی
As the major part of space life supporting systems, artificial gravity requires further study before it becomes mature. Spinning tether system is a good alternative solution to provide artificial gravity for the whole spacecraft other than additional devices, and its longer tether length could significantly reduce spinning velocity and thus enhance comfortability. An approximated overload-based feedback method is proposed to provide estimated spinning velocity signals for controller, so that gravity level could be accurately controlled without complicated GPS modules. System behavior in high eccentricity transfer orbits is also studied to give a complete knowledge of the spinning stabilities. The application range of the proposed method is studied in various orbit cases and spinning velocities, indicating that it is accurate and reliable for most of the mission phases especially for the final constant gravity level phase. In order to provide stable gravity level for transfer orbit missions, a sliding mode controller based on estimated angular signals is designed for closed-loop control. Numerical results indicate that the combination of overload-based feedback and sliding mode controller could satisfy most of the long-term artificial gravity missions. It is capable of forming flexible gravity environment in relatively good accuracy even in the lowest possible orbital radiuses and high eccentricity orbits of crewed space missions. The proposed scheme provides an effective tether solution for the artificial gravity construction in interstellar travel.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Astronautica - Volume 147, June 2018, Pages 383-392
نویسندگان
, , , , ,