کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8055677 1519909 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Adaptive extended-state observer-based fault tolerant attitude control for spacecraft with reaction wheels
ترجمه فارسی عنوان
کنترل نگرش متضاد مبتنی بر ناظر مبتنی بر توسعه یافته برای فضاپیما با چرخ های واکنش
کلمات کلیدی
مانور نگرش، همگام سازی در زمان محدود، حالت کشویی دوم مرتبه، کنترل ضعف تماشاگر جذاب
ترجمه چکیده
این مطالعه یک طرح کنترل کششی مرتبه دوم تطبیقی ​​را برای حل مسئله کنترل تحمل خطا فضاپیمای مربوط به عدم اطمینان سیستم، اختلالات خارجی و گسل های چرخ واکنش نشان می دهد. یک ردیف جدید کشویی سریع ترمینال به طور پیشین طراحی شده تا تضمین شود که همگرایی محدود زمانی خطاهای نگرشی در سطح جهانی به دست می آید. بر اساس این حالت لغزشی جدید، یک ناظر سازگار برای مرتبه دوم، به منظور بازسازی عدم قطعیت سیستم و گسل های محرک طراحی شده است. یکی از ویژگی های ناظر پیشنهادی این است که طراحی ناظر، هیچ اطلاعات پیشینی از مرزهای بالاتری از عدم اطمینان سیستم و گسل های محرک ایجاد نمی کند. با توجه به اطلاعات تجدید شده ارائه شده توسط ناظر طراحی شده، کنترل کننده حالت کشویی مرتبه دوم مرتب شده است تا مانورهای نگرشی را با قدرت و دقت عالی ردیابی انجام دهد. تجزیه و تحلیل ثبات نظری ثابت می کند که طراحی کنترل تحمل خطا می تواند ثبات زمانی محدود را در سیستم حلقه بسته حتی در حضور گسل چرخ واکنش و عدم اطمینان سیستم به دست آورد. شبیه سازی عددی نیز برای نشان دادن اثربخشی و برتری طرح کنترل پیشنهادی بر روش های موجود ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
چکیده انگلیسی
This study presents an adaptive second-order sliding control scheme to solve the attitude fault tolerant control problem of spacecraft subject to system uncertainties, external disturbances and reaction wheel faults. A novel fast terminal sliding mode is preliminarily designed to guarantee that finite-time convergence of the attitude errors can be achieved globally. Based on this novel sliding mode, an adaptive second-order observer is then designed to reconstruct the system uncertainties and the actuator faults. One feature of the proposed observer is that the design of the observer does not necessitate any priori information of the upper bounds of the system uncertainties and the actuator faults. In view of the reconstructed information supplied by the designed observer, a second-order sliding mode controller is developed to accomplish attitude maneuvers with great robustness and precise tracking accuracy. Theoretical stability analysis proves that the designed fault tolerant control scheme can achieve finite-time stability of the closed-loop system, even in the presence of reaction wheel faults and system uncertainties. Numerical simulations are also presented to demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed control scheme over existing methodologies.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Astronautica - Volume 145, April 2018, Pages 501-514
نویسندگان
, , , ,