طراحي و پياده‌سازي كنترل پسگام - مد لغزشي وضعيت ماهواره در بستر تست پردازشگر در حلقه

Design and Implementation of Backstepping-Sliding mode Attitude Controller in The Prossecor in The Loop Test Bed

در این مقاله، یك الگوریتم كنترل وضعیت مقاوم، مبتنی بر روش كنترل پسگام- مد لغزشی برای یك ماهواره با استفاده از چهار چرخ عكس‌العملی با ساختار هرمی طراحی شده است. پایداری مجانبی الگوریتم ارائه شده با كمك تئوری لیاپانوف در حضور دینامیك چرخ عكس‌العملی اثبات شده است. سپس یك بستر تست پردازشگر در حلقه كم هزینه و بلادرنگ به منظور ارزیابی عملكرد كنترلر وضعیت طراحی شده، ساخته شده است. این بستر توانایی ارزیابی بلادرنگ كنترل وضعیت پسگام- مد لغزشی را دارد. در این بستر، مد‌ل‌سازی بلادرنگ دینامیك ماهواره، اغتشاشات محیطی وارد بر آن و مدل دقیق چرخ­های عكس‌العملی در كامپیوتر شبیه‌ساز انجام شده و الگوریتم كنترل وضعیت طراحی شده برای تحقق مأموریت ماهواره، به‌صورت زمان حقیقی بر روی الكترونیك وضعیت پیاده‌سازی و عملكرد آن مورد بررسی قرار گرفته است.

In this paper, a robust attitude control algorithm is developed based on back‌stepping-sliding mode control for a satellite using four reaction wheels in a tetrahedron configuration. In this method, asymptotic stability of the proposed algorithm has been proven in the presence of reaction wheels dynamic model based on Lyapunov theory. Then, in order to evaluate the performance of the proposed algorithm, a low-cost real-time prossecor in the loop test bed is provided. The presented test bed is capable of real-time assessing the attitude backstepping-sliding mode control algorithm. In this test bed, real-time modeling of satellite dynamic, environmental disturbances and reaction wheels are achieved in a simulator computer and the proposed control algorithm performance is investigated by implementing it in an electronic control board of the prossecor in the loop test bed.