طراحي و ساخت يك ژايروي كنترل ممان تك جيمبال (SGCMG)

كارشناسي ارشد

چكيده ماهواره‌ها براي رديابي اهداف متحرك فضايي و زميني نياز به مانورهاي سريع دارند. ژايروي كنترل ممان يك عملگر بر مبناي سختي ژيروسكوپي است كه مي‌تواند گشتاور موردنياز جهت ايجاد مانور را توليد كند. يكي ديگر از مزاياي ژايروي كنترل ممان عدم نياز به سوخت و همچنين خاصيت تقويت‌كنندگي گشتاور آن نسبت به ديگر عملگرها است. در اين پايان‌نامه پس از طراحي يك ژايروي كنترل ممان تك‌قابي (SGCMG) ، مراحل ساخت SGCMG انجام مي‌گيرد. در اين پروژه مدلي كه طراحي و ساخته مي‌شود مدل آزمايشگاهي است كه جهت انجام آزمون‌هاي عملكردي (توليد و تقويت‌كنندگي گشتاور) مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. همچنين در SGCMG موردنظر از موتورهاي جريان مستقيم استفاده مي‌گردد. براي تحقق خواسته فوق ابتدا يك ديسك بااتصال به شفت يك موتور جهت توليد اندازه حركت زاويه‌اي به چرخش درمي‌آيد و قانون كنترلي موردنياز سعي در تثبيت سرعت موتور بر روي يك مقدار ثابت دارد تا مقدار اندازه حركت زاويه‌اي ثابت بماند. حال با تغيير راستاي اندازه حركت زاويه‌اي توليدشده حول محور قاب يك گشتاور توليد مي‌شود. تغيير راستاي اندازه حركت زاويه‌اي با يك موتور جريان مستقيم ديگر صورت مي‌گيرد. پس از تهيه شدن ساختار مكانيكي الگوريتم‌هاي كنترلي روي سيستم جهت كنترل سرعت موتور ديسك و موتور قاب اعمال مي‌شود. در اين طراحي در قسمت موتور ديسك از موتورهاي جريان مستقيم معمولي و در قسمت موتور جيمبال از موتور پله‌اي استفاده مي‌شود. با توجه به اينكه در مراحل بعد اين عملگر در تست سخت‌افزار در حلقه بايد مورد آزمون قرار گيرد از برد پردازنده مركزي آردوينو كه اتصال به نرم‌افزارهاي شبيه‌سازي را قابل‌لمس مي‌كند استفاده‌شده است. با راه‌اندازي اين برد، تست سخت‌افزار در حلقه براي ژايروي كنترل ممان تك قابي انجام شد. عملكرد عملگر به‌صورت زمان حقيقي با مدل نرم‌افزاري سيستم كنترل وضعيت يك ماهواره نمونه نشان داده‌شده است. واژه‌هاي كليدي: كنترل وضعيت، عملگرهاي ماهواره، اندازه حركت زاويه‌اي، ژايروي كنترل ممان

190085

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حسين بلندي

فناوري ماهواره

دكتر بهمن قرباني واقعي