Optimización de síntesis de un sistema de control de actitud de satélite bajo restricciones en torques de control y velocidades de ruedas de reacción
Autores: Moldabekov, Meirbek; Aden, Alisher; Orazaly, Yerkin; Zhumabekova, Nuriya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización de síntesis de un sistema de control de actitud de satélite bajo restricciones en torques de control y velocidades de ruedas de reacción
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Síntesis óptima
Parámetros de la ley de control
Control de actitud del satélite
Grado de estabilidad
Restricciones
Ruedas de reacción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se considera el problema de la síntesis óptima de los parámetros de la ley de control de un sistema no lineal de control de actitud de satélites bajo restricciones. Se considera el grado máximo de estabilidad de un sistema como criterio de optimalidad. Los momentos de control de las ruedas de reacción y las velocidades angulares alcanzables dentro de las características físicas de los actuadores se consideran como restricciones. Se utilizó un modelo lineal del sistema convertido a partir del modelo no lineal original para resolver el problema. El método de descomposición, basado en la transición del tiempo real al tiempo relativo, se utiliza para separar las tareas de maximización del criterio de optimalidad y consideración de las restricciones. Se desarrolla un método de síntesis de la forma óptima del proceso transitorio del sistema de acuerdo con el criterio del grado máximo de estabilidad. Se propone un método analítico para determinar los valores óptimos de los parámetros de la ley de control, basado en las características estructurales del sistema de ecuaciones diferenciales lineales. Se desarrolla un método que tiene en cuenta las restricciones sobre los momentos de control y las velocidades angulares de las ruedas de reacción, basado en la escala de transición del tiempo relativo al tiempo real y su algoritmo de cálculo, asegurando que se cumplan las condiciones de todas las restricciones. Se considera un ejemplo de resolución del problema de síntesis óptima del sistema. Los resultados demuestran la efectividad y simplicidad de los métodos y algoritmo propuestos para la selección dirigida de las características técnicas de un sistema, teniendo en cuenta las restricciones en las velocidades angulares máximas de las ruedas de reacción y los valores de los momentos de control.
Descripción
Se considera el problema de la síntesis óptima de los parámetros de la ley de control de un sistema no lineal de control de actitud de satélites bajo restricciones. Se considera el grado máximo de estabilidad de un sistema como criterio de optimalidad. Los momentos de control de las ruedas de reacción y las velocidades angulares alcanzables dentro de las características físicas de los actuadores se consideran como restricciones. Se utilizó un modelo lineal del sistema convertido a partir del modelo no lineal original para resolver el problema. El método de descomposición, basado en la transición del tiempo real al tiempo relativo, se utiliza para separar las tareas de maximización del criterio de optimalidad y consideración de las restricciones. Se desarrolla un método de síntesis de la forma óptima del proceso transitorio del sistema de acuerdo con el criterio del grado máximo de estabilidad. Se propone un método analítico para determinar los valores óptimos de los parámetros de la ley de control, basado en las características estructurales del sistema de ecuaciones diferenciales lineales. Se desarrolla un método que tiene en cuenta las restricciones sobre los momentos de control y las velocidades angulares de las ruedas de reacción, basado en la escala de transición del tiempo relativo al tiempo real y su algoritmo de cálculo, asegurando que se cumplan las condiciones de todas las restricciones. Se considera un ejemplo de resolución del problema de síntesis óptima del sistema. Los resultados demuestran la efectividad y simplicidad de los métodos y algoritmo propuestos para la selección dirigida de las características técnicas de un sistema, teniendo en cuenta las restricciones en las velocidades angulares máximas de las ruedas de reacción y los valores de los momentos de control.