بهبود کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترل کننده مرتبه کسری در حضور اغتشاشات محیطی

در این مقاله کنترل وضعیت یک ماهواره صلب در حضور اغتشاشات خارجی و با در نظر گرفتن عدم قطعیت های پارامتری با کنترل کننده مرتبه کسری مورد بررسی قرار گرفته است. برای کنترل وضعیت ماهواره از عملگر چرخ عکس العملی با مدل دینامیکی مرتبه اول استفاده شده و نامعینی در پارامترهای ممان اینرسی ماهواره، مدل عملگر و اغتشاشات خارجی لحاظ شده است. به منظور مقایسه منصفانه، علاوه بر کنترل کننده مرتبه کسری از کنترل کننده مرتبه صحیح به ازای شرایط یکسان استفاده شده است. حل عددی معادلات حالت با روش اویلر انجام شده و برای حل انتگرال و مشتق مرتبه کسری از تعریف گرانوالد-لتینکوف استفاده شده است. ضرایب کنترل کننده های مرتبه صحیح و مرتبه کسری توسط روش بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) با معیار عملکرد میانگین مطلق خطای نشانه روی مانور وضعیت بدست آمده است. معیار عملکرد بر حسب انحراف معیار عدم قطعیت های مذکور مطالعه شده و مقادیر فراجهش پاسخ زمانی و زمان نشست نیز در مواجهه با اغتشاشات و عدم قطعیت بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد، کنترل کننده های مرتبه کسری با داشتن درجه آزادی بیشتر نسبت به کنترل کننده مرتبه صحیح، قابلیت افزایش دقت نشانه روی در مواجهه با نامعینی ها را دارند.