پروژه دینامیک و کنترل فضاپیمای پیشرفته Capstone

این دوره سومین و آخرین دوره تخصصی دینامیک و کنترل فضاپیماهای پیشرفته است. فرض بر این است که شما دوره های قبلی در مورد "کنترل نگرش با دستگاه های تبادل حرکت" و "مکانیک تحلیلی برای دینامیک فضاپیما" را تکمیل کرده اید. این دوره پروژه به بررسی پویایی یک سیستم فضاپیما پیچیده می‌پردازد که در آن یک هاب صلب وجود دارد که یک پانل لولایی به آن متصل است. این یک فضاپیما با هندسه متغیر زمانی شبیه سازی می کند. ابتدا سینماتیک سه بعدی این سیستم بررسی می شود. روابط تحلیلی وضعیت بدنه و پانل و حالت‌های سرعت مشتق شده و مرکز جرم این سیستم بررسی می‌شود. سپس، از یک سیستم ساده شده برای استفاده از معادلات حرکت لاگرانژ برای پیش‌بینی پاسخ دینامیکی استفاده می‌شود. با این معادلات دیفرانسیل، می‌توانیم گشتاورهای کنترل نگرش را اعمال کنیم و پاسخ چرخشی را در صورتی که توپی فضاپیما یک پانل لولایی فنری متصل باشد، بررسی کنیم. دو راه حل کنترل گشتاور حلقه باز بررسی شده است. راه حل کنترل حداقل زمان کلاسیک بنگ-بنگ ابتدا اعمال می شود و نشان می دهد که چگونه چنین کنترلی می تواند نوسانات پانل ناخواسته ایجاد کند. در نهایت، یک نسخه فیلتر شده از کنترل بنگ-بنگ استفاده می‌شود تا نشان دهد که چگونه نوسانات پانل را می‌توان به میزان قابل توجهی با هزینه زمان مانور اسمی کمی طولانی‌تر کاهش داد.