كنترل بهينه هاورينگ مجاورت ماهواره حول مدار بيضوي اغتشاشي با استفاده از الگوريتم ازدحام ذرات

Optimal Control of Satellite Proximity Hovering around Elliptical Disturbed Orbit Using Particle Swarm Optimization

در هاورينگ، ماهواره پيرو بايد به‌طور مرتب سوخت مصرف كند تا بتواند همواره نسبت به يك نقطه مبدا فاصله ثابتي داشته باشد. از آن‌جا كه ميزان سوخت در ماهواره‌ها يك المان كليدي و تأثيرگذار مي‌باشد، بهينه‌كردن مصرف آن نيز از ارزش بالايي برخوردار است. سرعت سيستم و زمان رسيدن به پايداري هم از المان‌هاي مهم ديگري است كه در اين پژوهش مورد بررسي قرار گرفته است. به اين منظور از سه كنترلر پركاربرد در سيستم‌هاي مختلف، از جمله سيستم هاورينگ استفاده شده است. اين كنترلرها كنترلر LQR، كنترلر جايابي قطب‌ها و كنترلر مد لغزشي هستند. در ادامه اين كنترلرها با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات بهينه‌سازي شدند كه اين بهينه سازي به منظور مصالحه‌اي بين ميزان مصرف سوخت و زمان رسيدن به پايداري صورت گرفت. مقايسه نتايج نهايي نشان مي‌دهد كه كنترلر مد لغزشي مي‌تواند بهترين گزينه براي بهينه‌سازي سيستم هاورينگ باشد.

In hovering, the deputy satellite must use fuel regularly to maintain a constant distance from a source point. Since the amount of fuel in satellites is a key element, it has also a great value to optimize its consumption. The system speed and the time of reaching stability are also other important elements that have been studied in this study. For this purpose, three useful controllers are used. These controllers are LQR controller, Pole Placement and sliding mode controller. In the following, these controllers were optimized using particle swarm optimization algorithm in order to compromise the amount of fuel consumption and the time of reaching stability. Comparing the final results shows that the sliding mode controller can be the best option for optimizing hovering system.