طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره صلب با استفاده از چند حلقه سیال همراه با اشباع

ماهواره ها دامنه وسیعی از مأموریت های فضایی را پوشش می دهند . ماهواره هایی که برای ردیابی موشک ها، تصویربرداری و ردیابی اهداف متحرک زمینی طراحی می شوند به چابکی زیادی جهت انجام مأموریت خود نیاز دارند. موفقیت ماموریت ماهواره ها و ماهواره ها بستگی به حفظ و بقای جهت مورد نظر می باشد. سیستم کنترل وضعیت ماهواره ضمن جهت دهی و حفظ پایداری، آن را برای انجام ماموریت های محوله آماده می نماید. وظیفه اصلی سیستم کنترل، پایداری وضعیت ماهواره در برابر اغتشاشات خارجی است. چنین اغتشاشاتی در اثر پسای آیرودینامیکی، تشعشع خورشیدی و میدان مغناطیسی ایجاد می شوند. در این مقاله دینامیک غیرخطی ماهواره یعنی صلب توسعه داده شده است. جهت واقعی تر شدن شبیه سازی آنالیز حساسیت و اشباع در نظر گرفته شده است. بر همین اساس ماهواره ی مکعب شکل با سه حلقه سیال در سه راستای اصلی در نظر گرفته می شود. به خاطر اهمیت ماموریت محوله بر ماهواره، به بررسی شکست با ماهواره ی هرمی شکل با یک حلقه سیال اضافی نیز پرداخته می شود. در ادامه همراه با یک قانون کنترلی، کنترل وضعیت ماهواره ی مورد نظر انجام گرفته است. نتایج شبیه سازی کارایی کنترلر را نشان می دهد. همچنین نتایج شبیه سازی مدل چهار حلقه سیال نسبت به سه حلقه سیال در ماهواره مطلوب تر می باشد. برای نشان دادن کارآمدی این عملگر مقایسه ای با جایرو کنترلی در شرایط یکسان شده است که نشان می دهد با تلاش کنترلی و مانور کمتر به زاویه فرمان داده شده می رسد.