طراحي كنترل همزمان‌سازي وضعيت در يك ساختار آرايش پرواز ماهواره و در حضور خطاي اندازه گيري حسگرها

Attitude Synchronization Control in Satellite Formation Flying in the Presence of States Measurement Errors

هدف از اين مقاله، طراحي كنترل­ كننده ­ي وضعيت با هدف همزمان ­سازي آن در يك ساختار آرايش پرواز ماهواره و با لحاظ خطاي اندازه ­گيري حسگرهاست. مهمترين نوآوري مقاله حاضر، استخراج بهره­ هاي كنترلي با رويكرد غيرمتمركز در ساختار چندعامله و با در نظر گرفتن خطاي اندازه ­گيري بردارهاي جهت و سرعت زاويه ­اي است. ماهواره­ ها مي ­توانند نامشابه باشند ولي گراف ارتباطي بين آنها از نوع پيوسته فرض مي ­شود. بعلاوه نيازي به مخابره ­ي بردارهاي سرعت زاويه ­اي بين ماهواره ­ها نيست. طبق پايداري لياپانوف، كنترل ­كننده پيشنهادي ارزيابي و تحليل شده و تضمين مي­ شود كه خطاي دنباله ­روي هر ماهواره و همچنين خطاي همزمان ­سازي وضعيت بين ماهواره ­ها، كران­دار نهايي يكنواخت خواهند بود. شبيه ­سازي الگوريتم ارائه ­شده، عملكرد مطلوب آن را ضمن مقايسه با روش­هاي موجود، روشن مي ­نمايد.

This paper presents a novel attitude synchronization framework for tracking control of multiple identical/heterogeneous satellites in formation flying with connected communication graph. The main contribution of the paper is considering sensors' measurement error to derive control gains. Moreover, the proposed strategy need no angular velocity communication. Nevertheless, the tracking synchronization among the satellites' attitudes with individual set-points is guaranteed. Accordingly, based on the Lyapunov criterion, uniformly ultimately boundedness of the synchronization/tracking errors are investigated. The simulation results are presented to illustrate the performance of the developed algorithm.