کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8057111 1519961 2013 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimal satellite formation reconfiguration actuated by inter-satellite electromagnetic forces
ترجمه فارسی عنوان
تنظیم مجدد تعریف ماهواره بهینه توسط نیروهای الکترومغناطیسی بین ماهواره ای
کلمات کلیدی
تشکیل ماهواره، نیروی الکترومغناطیسی بین ماهواره ای، معادله یولر-لاگرانژ، بهینه سازی مسیر، کنترل قوی،
ترجمه چکیده
نیروهای الکترومغناطیسی بین ماهواره ای که توسط دیاپول های مغناطیسی در ماهواره های همسایه تولید می شوند، جایگزینی برای کنترل پرواز ماهواره ای با توجه به مزیت های برجسته ای از مصرف بدون سوخت یا آلودگی آلوده می باشند. با این حال، طبیعت نیروی داخلی و همچنین غیر خطی بودن ذاتی و اتصال نیروهای الکترومغناطیسی، ویژگی های پویایی و چالش های منحصر به فرد را به همراه می آورد. این مقاله به بررسی پویایی انتقال غیر خطی، برنامه ریزی مسیر و کنترل تنظیم مجدد شکل گیری توسط نیروهای الکترومغناطیسی بین ماهواره ای می پردازد. مدل پویای ترجمه غیر خطی با استفاده از نظریه مکانیک تحلیلی مشتق شده است؛ و تجزیه و تحلیل در خصوص ویژگی های پویا مطرح شده است. با استفاده از تئوری کنترل مطلوب و روش گاوس سوسپترال، مسیرهای پیکربندی مطلوب شکل نیروی الکترومغناطیسی اعمال می شوند. با توجه به غیر خطی بودن و عدم اطمینان بالا در مدل پویا، یک استراتژی کنترل ترکیبی حلقه درونی و بیرونی بر اساس نظریه خطیابی بازخورد و کنترل حالت لغزشی ترمینال سازگار با قابلیت قابلیت همگرایی محدود و عملکرد قوی ارائه شده است. تجزیه و تحلیل تئوری و نتایج شبیه سازی عددی ارائه شده برای اعتبار سنجی امکان پذیری مدل ترجمه پیشنهاد شده، رویکرد بهینه سازی مسیر تصحیح و استراتژی کنترل است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
تنظیم مجدد تعریف ماهواره بهینه توسط نیروهای الکترومغناطیسی بین ماهواره ای
چکیده انگلیسی
The inter-satellite electromagnetic forces generated by the magnetic dipoles on neighboring satellites provide an attractive control actuation alternative for satellite formation flight due to the prominent advantages of no propellant consumption or plume contamination. However, the internal force nature as well as the inherent high nonlinearity and coupling of electromagnetic forces bring unique dynamic characteristics and challenges. This paper investigates the nonlinear translational dynamics, trajectory planning and control of formation reconfiguration actuated by inter-satellite electromagnetic forces. The nonlinear translational dynamic model is derived by utilizing analytical mechanics theory; and analysis on the dynamic characteristics is put forward. Optimal reconfiguration trajectories of electromagnetic force actuated formation are studied by applying optimal control theory and the Gauss pseudospectral method. Considering the high nonlinearity and uncertainty in the dynamic model, an inner-and-outer loop combined control strategy based on feedback linearization theory and adaptive terminal sliding mode control is proposed with finite-time convergence capability and good robust performance. Theoretical analysis and numerical simulation results are presented to validate the feasibility of the proposed translational model, reconfiguration trajectory optimization approach and control strategy.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Astronautica - Volume 89, August–September 2013, Pages 154-165
نویسندگان
, , , ,