کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8132283 1523276 2018 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Neural network-based sliding mode control for atmospheric-actuated spacecraft formation using switching strategy
ترجمه فارسی عنوان
کنترل حالت کشویی مبتنی بر شبکه عصبی برای ایجاد فضاپیمای اتمسفر با استفاده از استراتژی سوئیچینگ
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
این مقاله یک روش کنترل مبتنی بر شبکه عصبی را برای شکل گیری فضاپیما با استفاده از دینامیک انتقال و چرخشی همراه با استفاده از نیروهای آیرودینامیکی ارائه می دهد. فرض بر این است که هر فضاپیمای مجهز به چندین صفحه بزرگ تخت است. یک مدل دینامیکی ناهماهنگ مدار در نظر گرفته شده بر اساس پیکربندی خاصی از محرک های اتمسفر است. برای این مدل، یک کنترل کننده حالت کشویی انطباق مبتنی بر شبکه عصبی به کار گرفته شده است، که شامل عدم قطعیت سیستم و اختلالات خارجی است. برای جلوگیری از عدم اعتبار شبکه های عصبی از بین بردن ثبات سیستم، یک استراتژی کنترل سوئیچینگ ارائه شده است که ترکیبی از یک کنترل کننده شبکه های عصبی غالب در منطقه فعال خود و یک کنترل کننده کشویی سازگار در خارج از منطقه فعال عصبی است. یک فرایند بهینه برای تعیین دستورالعمل های کنترل سیستم صفحات طراحی شده است. پایداری سیستم حلقه بسته با روش مبتنی بر لیائپونوف ثابت می شود. نتایج تطبیقی ​​از طریق شبیه سازی های عددی اثربخشی اجرای کنترل نگرش را در حین حفظ حرکت نسبی نشان می دهد و دقت کنترل بیشتر را می توان با استفاده از طرح کنترل سوئیچینگ مبتنی بر عصبی پیشنهاد کرد تا از استفاده از کنترل کننده حالت کشویی سازگار استفاده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات علوم فضا و نجوم
چکیده انگلیسی
This paper presents an adaptive neural networks-based control method for spacecraft formation with coupled translational and rotational dynamics using only aerodynamic forces. It is assumed that each spacecraft is equipped with several large flat plates. A coupled orbit-attitude dynamic model is considered based on the specific configuration of atmospheric-based actuators. For this model, a neural network-based adaptive sliding mode controller is implemented, accounting for system uncertainties and external perturbations. To avoid invalidation of the neural networks destroying stability of the system, a switching control strategy is proposed which combines an adaptive neural networks controller dominating in its active region and an adaptive sliding mode controller outside the neural active region. An optimal process is developed to determine the control commands for the plates system. The stability of the closed-loop system is proved by a Lyapunov-based method. Comparative results through numerical simulations illustrate the effectiveness of executing attitude control while maintaining the relative motion, and higher control accuracy can be achieved by using the proposed neural-based switching control scheme than using only adaptive sliding mode controller.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Advances in Space Research - Volume 61, Issue 3, 1 February 2018, Pages 914-926
نویسندگان
, , , ,