کنترل فعال ارتعاشات و مانور فضاپیمای انعطاف‏پذیر با الگوریتم‏‏های مقاوم و مود لغزشی ترمینال سریع غیرتکین

در این مقاله، طراحی الگوریتم‏های مقاوم فعال ارتعاشات و مود لغزشی ترمینال سریع غیرتکین برای مانور وضعیت فضاپیمای انعطاف‏پذیر بررسی شده است. در ابتدا مدل دینامیک غیرخطی کاملا کوپل صلب-انعطاف‏پذیر فضاپیما در مانور وضعیت سه محوره با استفاده از معادلات لاگرانژ شبه مختصات استخراج شده است. سپس الگوریتمی برای کنترل هم زمان وضعیت و ارتعاشات سیستم مبتنی ‏بر سطح لغزش ترمینال غیرتکین سریع که به همگرایی خطاهای ردگیری وضعیت و سرعت‏های زاویه‏ای (به صفر) در زمان محدود و در حضور نامعینی‏ها و اغتشاشات خارجی منجر می‏شود، طراحی شده است. در ادامه ارتعاشات باقی‏مانده ناشی از دینامیک پنل‏های انعطاف‏پذیر حین و پس از مانور با به کارگیری یک الگوریتم مقاوم کنترل فعال ارتعاشات با استفاده از وصله‏های حسگر/عملگر پیزوالکتریک به صورت نمایی کاهش یافته است. همگرایی زمان محدود سیستم حلقه بسته با رویکرد هیبرید کنترلی و با به کارگیری تیوری پایداری لیاپانوف اثبات شده است. شبیه‏سازی‏های عددی با استفاده از روش رانگ-کوتای مرتبه 4، عملکرد و مزیت به‏کارگیری هم زمان کنترلرهای مقاوم وضعیت و ارتعاشات پیشنهادی در مقایسه با رویکردهای رایج کنترل سیستم‏های دینامیکی با انعطاف‏پذیری سازه‏ای را ارایه می‏دهد.