Model-free adaptive optimal control of spacecraft formation flying reconfiguration using Q-Learning

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

This paper investigates an optimal adaptive controller based on reinforcement learning while considering orbital perturbations. The controller can achieve mission goals, online without any model. Reconfiguration capabilities provide great flexibility in achieving formation flying mission goals. In reconfiguration, it is desired that spacecrafts migrate from the current formation to a new formation, thus achieving mission goals. Orbital perturbations, difficulties in extracting exact mathematical models, and unknown system dynamics make the optimal reconfiguration problem challenging. Due to the digital nature of spacecraft computer systems, controllers have to be implemented digitally. Accordingly, this paper introduces an adaptive optimal digital controller for a discounted generalized cost function. The stability of the proposed controller is proven by the Lyapunov method. Then, using the Q-learning method, an algorithm is presented so that the controller can find the optimal control gains in a model-free fashion. Finally, numerical simulations of a formation flying mission scenario, confirm the effectiveness of this method.

Language:
Persian
Published:
Aerospace Science and Technology Journal, Volume:11 Issue: 1, 2022
Pages:
41 to 60
magiran.com/p2501275  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!