کنترل زاویه فراز ماهواره‌بر انعطاف‌پذیر به کمک کنترل‌‌کننده مدل پیش‌بین مبتنی بر شبکه عصبی

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف

2 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف

3 استادیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر

چکیده

در این مقاله به منظور کنترل زاویه فراز یک ماهواره‌بر انعطاف‌پذیر، روش کنترل  مدل پیش‌بین که مبتنی بر شبکه عصبی است، ارائه میَشود. بدین منظور ابتدا معادلات حرکت ماهوارهبر با در نظر گرفتن اثرات انعطاف‌پذیری در صفحه فراز بدست میآید. اثرات آیروالاستیسیته با اضافه کردن ترم های الاستیک سازه به معادلات حالت کنترل، در نظر گرفته میشود و مدلسازی سیستم ماهوارهبر تکمیل می گردد. برای سامانه کنترل ماهوارهبر کنترل‌کننده مدل‌ پیشبین که مبتنی بر شبکه عصبی است، انتخاب شده است. مفاهیم اصلی این روش کنترلی ارائه میشود و استفاده از شبکه عصبی در این کنترل‌کننده تبیین میشود. نمایش پیادهسازی این روش در محیط سیمولینک برای کنترل یک ماهوارهبر انعطافپذیر هدف اصلی این مقاله است، که طی آن توانایی شبکه عصبی در کنترل مدل غیرخطی و انعطافپذیر ماهوارهبر نشان داده میشود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]    “Effect of Structural Flexibility on Launch Vehicle Control System”, NASA SP-8036, February, (1970).

 

[2]    Meirovitch, L., and Nelson, H.D., “On the High Speed Motion of Satellite Containing Elastic Parts”, Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 3, No. 7, pp. 1597-1602, (1966).

 

[3]    Platus, D.H., "Aeroelastic Stability of Slender, Spinning Missiles", Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 15, pp. 144-151, Jan/Feb, (1992).

 

[4]    Pourtakdoust, S.H., and Assadian, N., “Aeroelastic Analysis of Guided Hypersonic Launch Vehicles”, ScientiaIranica, Vol. 11, Nos. 1&2, pp. 26-36, April, (2004).

 

[5]    Fathi, M., Nobari, A. S., Sabzehparvar, M., Moghaddam, M. M., and Haddadpour, H., “Aeroservoelastic Behavior of Supersonic Guided Flight Vehicle”, Iranian Journal of Science and Technology, Transaction B, Engineering, Vol. 33, No. B5, pp. 425-439, (2009).

[6]     راسخ، مسعود؛ کوچک زاده، محمدعلی؛ "تحلیل پایداری آیروالاستیک حامل ماهواره با بدنه کامپوزیتی با در نظر گرفتن اثرات تلاطم سوخت"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، (1384).

 

[7]    علیزاده، محمدحسین؛ جعفری، مهدی؛ ساریخانی، ابوالفضل؛ "طراحی اتوپایلوت برای پایدارسازی یک ماهواره‌بر انعطاف پذیر"، پانزدهمین کنفرانس مهندسی مکانیک ایران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، اردیبهشت (1386).

 

[8]    جعفری، علی اصغر؛ خوشنود، عبدالمجید؛ روشنیان، جعفر؛ساداتی، سید حسین؛ " تدوین الگوریتم شبکه عصبی برای بررسی اثر نیروی پیشران در ارتعاشات خمشی یک ماهواره‌بر انعطاف پذیر"، هشتمین کنفرانس انجمن هوافضای ایران، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اسفند (1387).

 

[9]    Agarwal, M., “A Systematic Classification of Neural-network-based Control”, IEEE Control Systems, Vol. 2, No. 2, pp. 75-93, April, (1997).

 

[10]  Park, D., and Lee, J., “Attitude Control of Helicopter Simulator using Neural Network Based PID Controller”, IEEE International Fuzzy Systems Conference Proceedings, Seoul, Korea, pp. 465-468, (1999).

 

[11]  Zhang, J., Tian, W., Fan, C., and Jin, Z., “Application of Neuro-Fuzzy Control for Satellite AOCS”, Seventh International Conference on Control, Automation, Robotic and Vision, Singapore, pp. 1568-1573, Dec, (2002).

 

[12]  Ping, S., and Kun, L., “Attitude Control Method of Solid Launch Vehicles during Takeoff Phase”, Journal of Solid Rocket Technology, Vol. 33, No. 1, pp. 1-29, (2010).

 

[13]  Rahbar, N., and Bahrami, M., “Synthesis of Optimal Feedback Guidance Law for Homing Missiles using Neural Networks”, Optimal Control Applications and Methods, Vol. 21, Issue. 3, pp. 137–142, May/June, (2000).