علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

طراحی و ساخت عملگر ژایروی کنترل ممان سرعت متغیر برای شبیه‌ساز تعیین و کنترل وضعیت ماهواره واکنش سریع

نویسندگان
1 مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 دانشکدة علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
در این مقاله، روند طراحی، ساخت و آزمایش ژایروی کنترل ممان تک‌جیمبال سرعت متغیر به‌منظور کنترل وضعیت شبیه‌ساز ماهواره واکنش سریع ارائه می‌شود. طراحی عملگر براساس محدودیت‌های شبیه‌ساز (توان، ابعاد و وزن)، سادگی و گشتاور تولیدی انجام گرفته است. برای کنترل سرعت چرخ ‌طیار و نرخ چرخش جیمبال از دو موتور DC استفاده شده و درایور و کنترلر آنها به گونه‌ای طراحی شده تا حداکثر دقت، حداقل خطا و سریع‌ترین زمان پاسخ را فراهم آورد. طراحی سازه بر اساس استحکام، سختی، حجم و وزن انجام و تحلیل‌های لازم بر روی آن انجام شده است. آزمایش‌‌های عملکردی سیستم شامل اندازه‌گیری گشتاور تولیدی با استفاده از حسگر و شبیه‌ساز، دقت کنترل نرخ چرخش جیمبال و موقعیت آن، دقت کنترل سرعت چرخ‌ طیار و اندازه‌گیری توان مصرفی است. 
کلیدواژه‌ها

[1] Berner, R., Control Moment Gyro Actuator for Small Satellite Application, (M.Sc. Thesis), University of Stellen Bosch, 2005.
[2] Skelton, C. E., Mixed Control Moment Gyro and Momentum Wheel Attitude Control Strategies, (M. Sc. Thesis), Virginia Polytechnic Institute and State University, 2003.
[3] Yoon, H., Spacecraft Attitude and Power Control Using Variable Speed Control Moment Gyros, (PhD Thesis), Georgia Institute of Technology, 2004.
[4] Lappas, V. J., Steyn, W. H. and Underwood, C. I., “Experimental Testing of a CMG Cluster for Agil Microsatellites,” IEEE 11th Mediterraneam Conference on Control and Automation, Rhodes, Greece, 2003.
[5] Lappas, V. J., Steyn, W. H. and Underwood, C. I., “Attitude Control of Small Satellites using Control Moment Gyros,” 52nd IAF Congress, Toulouse, France, 2001.
[6] Lappas, V. J. and et.al., “Design, Analysis and In-orbit Performance of the BILSAT-1 Microsatellite Twin Control Moment Gyroscope Experimental Cluster”, 55th International Astronautical Congress, Vancouver, Canada, 2004.
[7] Aghalari, A. and et al., “Designing, Testing and Evaluation of Single Gimbal Control Moment Gyro for Microsatellite,” Journal of Space  Science and Technology, Vol. 2, No. 3, 1388, pp.13-23 (In Persian).
[8] Aghalari, A., Studyon Satellite Simulators, Designing and Fabrication of A Single Gimbal Control Moment Gyro for Simulator, Technical Report, Aerospace University Complex, 1389 (In Persian).
[9] Aghalari, A. and Kalhor, A., Designing and Fabrication of a Variable Speed Control Moment Gyro, Technical Report, Aerospace University Complex, 1390 (In Persian).
[10] Kalhor, A. and Cheheltani, S. H., Designing and Integration of Electronics and Computer Parts of Satellite Simulator With Single Gimbal Control Moment Gyros, Technical Report, Aerospace University Complex, 1390 (In Persian).
[11] Available, [on line]: www.avagotech.com, Access Date: 2012.

  • تاریخ دریافت 19 مرداد 1394
  • تاریخ بازنگری 26 بهمن 1399
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395