Steering laws for control moment gyroscope systems used in spacecrafts attitude control
Uzay araçlarının yönelim kontrolünde kullanılan kontrol momenti jiroskobu sistemleri için sürme yöntemleri
- Tez No: 143365
- Danışmanlar: PROF. DR. OZAN TEKİNALP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yönelim Kontrol Sistemi, Tek Çerçeveli Kontrol Momenti Jiroskobu, Tekillik, Sürme Tekniği, Momentum Profili, Tork Profili, Çerçeve Açısı Profili, Attitude Control System, SGCMG, Singularity, Steering Law, Momentum Trajectory, Torque Trajectory, Gimbal History
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, tek çerçeveli kontrol momenti jiroskoplanmn kinematik özellikleri ve tekillik problemi incelenmiştir. Varolan sürme yöntemlerinin formüllerinin nasıl çıkarıldığı gösterilmiştir. Tekilliğe girme riskini tamamen ortadan kaldıran veya tekilliğe girilse bile çok küçük tork hataları oluşturarak çok hızlı bir geçiş için kullanılabilen yeni bir sürme tekniği geliştirilmiştir. Tekillikten tamamen kaçınmak amacıyla, manevranın ileriye yönelik ideal momentum profili simüle edilerek tekillikten bağımsız çerçeve açısı profilleri hesaplanmaktadır. Geliştirilen bu teknik; manevra sırasında gerekli tork seviyelerinin tam olarak üretilmesinin yanısıra, çerçeve açılarmın da hesaplanan çerçeve açısı profilini yakından takip etmesini sağlamaktadır. Bu özellikler, metodun geribesleme sistemi içerisinde kullanılmasına olanak vermektedir. Ayrıca tekillikten kaçınmak veya çabuk geçiş sağlamak için birtakım yaklaşımlar önerilmiştir. Bu fikirlerin geribeslemeli olarak kontrol edilen uzay aracına yönelik uygulamaları incelenmiştir. Varolan diğer sürüş teknikleri ve önerilen yöntemler yapılan simülasyon çalışmalarıyla kıyaslanmıştır. Geliştirilen sürme yöntemlerinin tekillikten kaçınma ve çabuk geçiş sağlama konularında çok etkili olduğu gözlenmiştir. Yöntem, tekillikle karşılaşılsa bile tekrar edilebilirliği sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the kinematic properties of Single Gimballed Control Moment Gyroscopes (SGCMGs) are investigated. Singularity phenomenon inherent to them is explained. Furthermore, existing steering laws with their derivations are given. A novel steering law is developed that may provide singularity avoidance or may be used for quick transition through a singularity with small torque errors. To avoid singularity angular momentum trajectory of the maneuver is to be simulated in advance for the calculation of singularity free gimbal histories. The steering law, besides accurately generating required torques, also pushes the system to follow trajectories closely if there is a small difference between the planned and the realized momentum histories. Thus, it may be used in a feedback system. Also presented are number of approaches for singularity avoidance or quick transition through a singularity. The application of these ideas to the feedback controlled spacecraft is also presented. Existing steering laws and the proposed method are compared through computer simulations. It is shown that the proposed steering law is very effective in singularity avoidance and quick transition through singularities. Furthermore, the approach is demonstrated to be repeatable even singularity is encountered.
Benzer Tezler
- Development of control allocation methods for satellite attitude control
Uydu yönelim kontrolu için kontrol dağılım metotlarının geliştirilmesi
TUBA ÇİĞDEM ELMAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN TEKİNALP
YRD. DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK
- Steering of redundant robotic manipulators and spacecraft integrated power and attitude control-control moment gyroscopes
Yedekli robotik kolların ve uydu tümleşik güç ve yönelim kontrol sistemlerinde kullanılan enerji saklayabilen moment kontrol jiroskoplarının sürülmesi
ALKAN ALTAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. OZAN TEKİNALP
- Yolda giden taşıta etkileyen kuvvetlerin devrilme esnasında incelenmesi
Başlık çevirisi yok
O.FATİH NUROL
- Sabit hızlı küresel kavramanın tasarımının geliştirilmesi, çalışma kuvvetlerinin analizi ve oluşan dengesiz kuvvetleri azaltacak şekilde düzeltilmesi
Improving the design of the spherical constant velocity coupling mechanism, analyzing the operating forces, and revising to reduce the resulting imbalanced forces
FERUDUN DOĞUŞ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ
- The performance analysis of variable time gap adaptive cruise control for different algorithms with model based feedforward control structure
Model tabanlı ileri besleme kontrol yapısıyla, farklı uyarlanabilir hız sabitleyiciler için değişken zaman açıklık algoritmasının performans analizi
ONUR EVİRGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜSTOĞLU