فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، کنترل وضعیت یک ماهواره صلب با کنترل کننده تناسبی- انتگرالی- مشتقی (PID) بهبودیافته با روش مشاهده‌گر در حضور اغتشاش و با فرض عدم قطعیت مطالعه شده است. از دینامیک مرتبه اول برای مدل‌سازی چرخ عکس‌العملی به عنوان عملگر کنترلی با لحاظ کردن محدودیت عملی حداکثر گشتاور تولیدی استفاده شده است. در روش مشاهده‌گر، اشباع و جمع‌شوندگی سیگنال کنترلی، با یک ضریب اصلاحی به کنترل‌کننده فیدبک شده و نهایتاً سیگنال کنترلی بهبود می‌یابد. ضرایب کنترلی با روش بهینه‌سازی مبتنی بر الگوریتم تکاملی ژنتیک با روش پنالتی و به ازای معیار عملکرد میانگین مطلق خطای نشانه‌روی بدست آمده است. به منظور بررسی عملکرد، مقایسه‌ای بین کنترل کننده بهبودیافته و کنترل کننده PID کلاسیک بر حسب تغییر پارامترهای کنترلی، نمودار صفحه فاز، چرخه حدی، عدم قطعیت‌ها، دامنه و فرکانس اغتشاش خارجی انجام شده است. به منظور مقایسه منصفانه، همه شرایط در بهینه‌سازی و حل عددی در دو کنترل کننده یکسان انتخاب شده است. مقایسه نتایج، نشانگر عملکرد مناسب‌تر کنترل کننده بهبودیافته و رفع جمع‌شوندگی و اشباع در آن است. بطوری که در مواجهه با اغتشاش و نمودار چرخه حدی عملکرد کنترل کننده بهبودیافته به وضوح قابل مقایسه با کنترل کننده کلاسیک است. علاوه بر این عملکرد دو کنترل‌کننده مذکور در مواجهه با عدم قطعیت‌های ممان اینرسی ماهواره، مدل عملگر، دامنه و فرکانس اغتشاشات و حداکثر مومنتوم مطالعه شده که عموماً رفتار کنترل‌کننده بهبودیافته مناسب‌تر بوده و دقت نشانه‌روی بیشتری دارد. بطور نمونه دقت کنترل بهبودیافته تحت عدم‌قطعیت ممان اینرسی حدود 15 درصد بهتر از کنترل کلاسیک است.