Active Vibration Control of a Maneuvering Flexible Spacecraft using Hybrid Actuators: A Lyapunov-Based Control Approach
Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
This paper presents a study concerning active vibration control of a smart flexible spacecraft during attitude maneuver using thrusters and reaction wheels (RW) in combination and piezoelectric (PZT) sensor/actuator patches. The large-angle maneuver and residual vibration of the spacecraft are controlled using an extended Lyapunov-based design (ELD) and strain rate feedback (SRF) theory for a two-mode mission. The single-axis fully coupled nolinear rigid-flexible dynamic of the system is derived applying a Lagrangian approach and Finite Element Method (FEM). The overall stability of the system including energetic terms covering a hub and two flexible appendages, torsional spring, RW, and PZT dynamics, has been proved and the control law has been derived accordingly. A pulse-width pulse-frequency (PWPF) modulation is used to alleviate the excitations of high-frequency flexible modes. However, due to the fast maneuver, there are still residual vibrations in the system. Hence, the SRF algorithm using PZT is applied to prepare further vibration suppression. A great feature of the proposed hybrid actuator system is the switching time of the thrusters and RW, which is based on total system energy. The numerical results for a flexible spacecraft with large-angle, agile, and precise maneuver requirements through a comparative study verify the merits of the proposed approach.
Language:
Persian
Published:
Journal of Space Science & Technology, Volume:15 Issue: 2, 2023
Pages:
1 to 14
magiran.com/p2539307  
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 990,000ريال 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.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!