کنترل ارتعاشات آنتن تیغهای ماهواره مکعبی با استفاده از عملگر پیزوالکتریک با درنظرگرفتن محدودیتهای سیستمی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 10، دوره 53، شماره 4، تیر 1400، صفحه 2217-2238 اصل مقاله (1.85 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.17464.6604 | ||
| نویسندگان | ||
| احسان معانی میاندوآب* 1؛ احسان ذبیحیان2 | ||
| 1دانشکده فنی دانشگاه تهران | ||
| 2پژوهشگاه فضایی ایران، پژوهشکده سامانه های ماهوراه، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| کنترل ارتعاشات آنتن ماهواره برای انتقال درست اطلاعات و همچنین حذف اغتشاشات مکانیکی واردشده به ماهواره در حین کنترل وضعیت ضروری میباشد. در این مقاله به کنترل ارتعاشات آنتن تیغهای ماهواره مکعبی با اعمال محدودیتهای سیستمی پرداخته میشود. برای این منظور از سنسور و عملگر پیزوالکتریک استفاده شده و مدل ریاضی حاکم بر دینامیک آنتن استخراج میشود. برای استخراج معادلات از مدل تیر اویلربرنولی و روش جداسازی گلرکین استفاده میشود. پارامترهای میرایی و فرکانس طبیعی آنتن با تست ارتعاشات آزاد محاسبه میشود تا مدل دقیقی از سیستم به دست آید. با توجه به محدودیتهای زیرسیستم توان الکتریکی ماهواره، امکان اعمال ولتاژ پیوسته به پیزوالکتریک وجود نداشته و فقط امکان تغییر ولتاژ باس اصلی ماهواره با استفاده از برد سوئیچینگ (افزاینده) و اعمال ولتاژهای مثبت و منفی صد ولت به پیزوالکتریک وجود دارد که پیچیدگیهایی را به مسئله کنترلی وارد میکند. در این مقاله سه الگوریتم کنترلی مختلف ارائه شده و پارامترهای آنها بهینه شدهاند. برای بهینهسازی پارامترها از روش بهینهسازی الگوریتم ژنتیک استفاده میشود. سه استراتژی کنترلی ارائه شده از نظر میزان مصرف انرژی و کیفیت کنترلی مقایسه شده و نتایج نشان میدهد روش کنترلی سوم از نظر مصرف انرژی بهینه بوده و زمان میراشدن ارتعاشات آنتن را به صورت قابلتوجه کاهش میدهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آنتن ماهواره؛ پیزوالکتریک؛ الگوریتم کنترلی؛ بهینهسازی؛ الگوریتم ژنتیک | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 989 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,262 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,376,896 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,936,512 |