کنترل ارتعاشات آنتن تیغه ای ماهواره مکعبی با استفاده از عملگر پیزوالکتریک با درنظرگرفتن محدودیت های سیستمی

کنترل ارتعاشات آنتن ماهواره برای انتقال درست اطلاعات و هم چنین حذف اغتشاشات مکانیکی واردشده به ماهواره در حین کنترل وضعیت ضروری می باشد. در این مقاله به کنترل ارتعاشات آنتن تیغه ای ماهواره مکعبی با اعمال محدودیت های سیستمی پرداخته می شود. برای این منظور از سنسور و عملگر پیزوالکتریک استفاده شده و مدل ریاضی حاکم بر دینامیک آنتن استخراج می شود. برای استخراج معادلات از مدل تیر اویلر برنولی و روش جداسازی گلرکین استفاده می شود. پارامترهای میرایی و فرکانس طبیعی آنتن با تست ارتعاشات آزاد محاسبه می ‎شود تا مدل دقیقی از سیستم به دست آید. با توجه به محدودیت های زیرسیستم توان الکتریکی ماهواره، امکان اعمال ولتاژ پیوسته به پیزوالکتریک وجود نداشته و فقط امکان تغییر ولتاژ باس اصلی ماهواره با استفاده از  برد سوییچینگ  (افزاینده) و اعمال ولتاژهای مثبت و منفی صد ولت به پیزوالکتریک وجود دارد که پیچیدگی هایی را به مسئله کنترلی وارد می کند. در این مقاله سه الگوریتم کنترلی مختلف ارایه شده و پارامترهای آن ها بهینه شده اند. برای بهینه سازی پارامترها از روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک استفاده می شود. سه استراتژی کنترلی ارایه شده از نظر میزان مصرف انرژی و کیفیت کنترلی مقایسه شده و نتایج نشان می دهد روش کنترلی سوم از نظر مصرف انرژی بهینه بوده و زمان میراشدن ارتعاشات آنتن را به صورت قابل توجه کاهش می دهد.