عنوان مقاله :
كنترل ارتعاشات سازه انعطاف پذير متصل به پايه چرخان با الگوريتم مود لغزشي فراپيچشي-ترمينال غيرتكين در حضور نامعيني
عنوان به زبان ديگر :
Vibration Suppression of a Rotating Flexible Structure using Super Twisting-Nonsingular Terminal Sliding Mode Control with Uncertainty
پديد آورندگان :
عظيمي، ميلاد پژوهشگاه هوافضا - پژوهشكده فضانوردي، تهران، ايران , شاه بهرامي، ولي اله پژوهشگاه هوافضا - پژوهشكده فضانوردي، تهران، ايران , عليخاني، عليرضا پژوهشگاه هوافضا - پژوهشكده فضانوردي، تهران، ايران
كليدواژه :
ارتعاشات , ترمينال غيرتكين , چترينگ , سازه چرخان , كنترل مود لغزشي , فراپيچشي
چكيده فارسي :
در اين مقاله به طراحي كنترل مقاوم وضعيت يك سازه انعطافپذير متصل به پايه چرخان در قالب يك سيستم صلب-انعطاف پذير با استفاده از الگوريتم هيبريد مرتبه دوم مود لغزشي فراپيچشي -ترمينال غير تكين پرداخته شده است. حدود مشخصي از اغتشاشات خارجي و نامعيني هاي ديناميكي در كنار ديناميك كاملا كوپل بخش هاي انعطاف پذير در ساختار كنترلي درنظر گرفته شده است. معادله ديناميك صلب-انعطاف پذير سيستم با استفاده از روش لاگرانژ استخراج و با بكارگيري روش المان محدود و فرض تئوري تير اويلر- برنولي براي بازوي انعطاف پذير گسسته سازي شده است. رويكرد هيبريد كنترلي به كار گرفته شده شامل بخش مود لغزشي ترمينال غيرتكين منجر به افزايش دقت هاي بالا در ردگيري هدف و افزايش سرعت هاي همگرايي شده، و بخش مود لغزشي فراپيچشي منجر به كاهش قابل ملاحظه پديده چترينگ مي شود. پايداري كلي سيستم با استفاده از تئوري لياپانوف اثبات شده است. شبيه سازي هاي انجام شده با به كارگيري تئوري كنترلي پيشنهادي در قالب يك مطالعه مقايسه اي امكان انجام مانورهاي زاويه بزرگ و كاهش قابل ملاحظه ارتعاشات ناشي از تحريك بخش هاي انعطافپذير را با معيار چابكي، دقت و سرعت بالاي همگرايي نمايش داده و با كاهش پديده چترينگ، عملكرد سيستم را از منظر تحريك مودهاي فركانس بالا افزايش داده است.
چكيده لاتين :
In this paper, a robust hybrid control approach for vibration and attitude control of a flexible rotating structure as a fully coupled rigid-flexible system is investigated. Two control algorithms as a combination of second-order super twisting-nonsingular terminal sliding mode control (SMC) considering external disturbances and system uncertainties are developed. The nonlinear dynamic equation of the motion is derived via the Lagrangian approach and the finite element method. The non-singular terminal SMC leads to high accuracy in target tracking, and convergence and the super twisting part significantly reduce the chattering phenomenon. The overall stability of the system has been guaranteed using the Lyapunov theory. The simulations in the form of a comparative study (with agility, accuracy, and high convergence criteria) show the feasibility of performing large-angle maneuvers and significantly reducing the vibrations caused by the flexible parts. Moreover, by controlling the chattering phenomenon, the system performance regarding high-frequency modes excitation is increased.
عنوان نشريه :
مكانيك هوافضا
