عنوان کامل پروژه:

پروژه طراحی سیستم کنترل وضعیت میکروماهواره مجهز به عملگرهای نوترکیب معیوب با استفاده از نرم افزار MATLAB و به همراه فیلم آموزشی نرم افزار MATLAB

نوعی از عملگرها که در طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره‌ها از آنها استفاده‌ می‌شود، عملگرهای مومنتوم زاویه‌ای هستند. به طور كلي، این عملگرها از اصول كلي بقاي مومنتوم زاويه‌اي براي پايدارسازي ماهواره در مقابل گشتاورهاي اغتشاشي استفاده می‌کنند. دو نمونه از این نوع عملگرها که اخیرا مورد توجه قرار گرفته است، عملگرهای حلقه‌ای و جایروی‌های کنترل ممان (سرعت متغیر) هستند. از این عملگرها به عنوان عملگرهای نوترکیب یاد می شود. در عملگرهای حلقه‌ای به جاي چرخاندن يك جسم صلب، از چرخاندن يك سيال درون يك تيوپ دايروي براي توليد ممان استفاده مي‌­شود. در این عملگرها به دليل آنكه اكثر جرم آن در بيشترين فاصله از محور دوران قرار دارد، ممان اينرسي آن نسبت به يك چرخ عكس­ٰ‌العملي با همان اندازه و همان وزن بسيار بيشتر است. در نتيجه نسبت گشتاور اعمالي به وزن يا حجم آن افزايش پيدا كرده كه اين موضوع آن­ها را براي استفاده در ميكرو ماهواره­‌ها مناسب‌­تر مي‌كند. در عملگر جایروی کنترل ممان از خاصیت ژیروسکوپی در کنترل وضعیت ماهواره استفاده شده است. همچنین در نمونه‌های پیشرفته‌تر از جایروی‌های سرعت متغیر نیز استفاده شده است. مسئله‌ای که در اینجا به وجود می‌آید، امکان خرابی این عملگرها در حین انجام ماموریت است که باعث می‌شود ماهواره پایداری خود را ازدست بدهد. در این پروژه پس از طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از عملگرهای مذکور، روش‌های کنترلر مختلفی جهت پایدارسازی ماهواره پس از رخ دادن عیب در هر کدام از عملگرها، استفاده شده است. با این کار ماهواره می‌تواند پس از اینکه دچار خرابی در عملگرها شد همچنان به ماموریت خود ادامه دهد و این کار باعث افزایش قابلیت اطمینان ماهواره خواهد شد. 

آنچه در این شبیه سازی خواهید آموخت:

۱- چگونگی مدلسازی ماهواره صلب با استفاده از نرم افزار MATLAB ( متلب )

۲- چگونگی مدلسازی عملگرهای حلقه‌ای

۳- نحوه مدلسازی عملگرهای CMG و VCMG

۴- طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترلرهای خطی و غیر خطی

۵- تحلیل و طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره در حالتی که عملگر معیوب است

الزامات کد شبیه سازی:

۱- آشنایی با دینامیک برداری

۲- آشنایی با عملگرهای نوترکیب CMG و VCMG

۳- آشنایی با سیمولینک و نرم افزار MATLAB ( متلب )