نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار ، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 پژوهشگر، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله یک روش کنترلی دینامیک معکوس تطبیقی مبتنی‌بر الگوریتم بهینه‌سازی هوش ازدحامی، برای کنترل زوایای اویلر یک پلتفرم شبیه‌ساز سه‌درجه آزادی ماهواره با پارامترهای نامعین ارائه شده‌است. طراحی کنترل‌کننده در دو سطح انجام می‌گیرد، در سطح اول ضرایب کنترلی برمبنای الگوریتم بهینه‌سازی تجمعی ذرات به‌صورت برون‌خط براساس پارامترهای طراحی برای کنترل دینامیک معکوس استخراج می‌شونددر سطح دوم با استفاده از روش کنترل تطبیقی، پارامترهای سیستم به‌صورت برخط برای استفاده در روش کنترل دینامیک معکوس تخمین زده می‌شود. استفاده از این روش کنترلی توانمندی طراحی کنترل‌کننده را افزایش می‌دهد. عملکرد رویکرد کنترلی طراحی شده در حضور اغتشاش و شرایط محیطی عملی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج تست‌ها نشان داده شد که با استفاده از این کنترل‌کننده‌های پیشنهادی و به‌کارگیری آن‌ها، عملیات کنترل زوایای اویلر به خوبی و با خطای کمتر از 5/0 درجه انجام گرفته است. در نهایت معیار انتگرال متوسط قدر مطلق خطا برای هر محور محاسبه شده و با دوروش کنترل PID و کنترل PID تطبیقی مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که براساس این معیار روش پیشنهادی از دو روش دیگر نتیجه مناسب‌تری دارد

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Two-Level Optimal Controller Design Based on PSO and Adaptive Control for Satellite Simulator System

نویسندگان [English]

  • Alireza Ahangarani Farahani 1
  • Reza Yaghoi 2
  • Seyed Majid Hosseini 3

1 Assistant Professor, Faculty of Aerospace Engineering Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

2 Researcher, Faculty of Aerospace Engineering Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

3 Assistant Professor, Faculty of Aerospace Engineering Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

چکیده [English]

In this paper, to control the Euler angles of a three-degree-of-freedom satellite simulator platform with uncertain parameters an adaptive inverse dynamic control method based on the PSO algorithm is presented. The design of the controller is done in two steps, in the first step, the control coefficients of the inverse dynamic method are extracted offline based on the PSO. In the second level, using the adaptive control method, the system parameters are estimated online. In the second step, using the adaptive control method, the system parameters are estimated online for use in the inverse dynamic control method. The use of this approach increases the capability of the controller design. The performance of the controller design has been evaluated in the presence of disturbances and practical environmental conditions. The test results show the presented control approach controls the angles and the error of the angles is less than 0.5 degrees. Finally, the average integral criterion of the absolute value of the error for each axis has been calculated and compared with the two methods of PID control and adaptive PID control. The results show that based on this criterion, the proposed method has a better result than the other two methods

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air bearing simulator
  • Adaptive control
  • Inverse dynamic controller
  • Particle swarm optimization
  • Control of Euler angles