به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « booster landing » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «booster landing» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • مرتضی شرفی، ناصر رهبر*، علی محرم پور، عبدالرضا کاشانی نیا

    در این مقاله، طراحی قانون هدایت بهینه با در نظر گرفتن شرایط و زمان نهایی مقید برای مرحله نهایی مسئله فرود سه بعدی بوستر یک ماهواره بر مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی تحقیق، بررسی نحوه توسعه و افزایش قابلیت روش بسط مرتبه بالای برداری برای طراحی قانون هدایت بهینه است. این قانون نسبت به انحرافات بزرگ اولیه متغیر حالت، حساسیت حداقلی دارد و همچنین امکان پیاده سازی آنلاین آن با حداقل محاسبات در عمل وجود دارد. اثر بخشی روش بسط مرتبه بالا با شبیه سازی مونت کارلو مورد بررسی قرار گرفته است و نشان داده شد که قانون هدایت بر اساس بسط مرتبه بالای برداری نه تنها از دقت مناسبی برخوردار است بلکه می تواند جایگزین خوبی برای مسئله تعقیب مسیر نامی باشد.

    کلید واژگان: بسط مرتبه بالای برداری, کنترل بهینه غیر خطی, فرود بوستر, هدایت بهینه}
    Morteza Sharafi, Nasser Rahbar *, Ali Moharampour, Abdorreza Kashaninia

    In this paper, optimal guidance law design considering fixed final state and time for the final phase booster landing problem of a spacecraft or launch vehicle is investigated and studied. This guidance law, not only satisfied a specific optimality criterion, but it also has the least sensitivity to the initial state’s deviations; which is due to the inclusion of the nonlinear terms in the mathematical modeling using the high order expansions method. The main goal of this research, is to investigate the development and to augment the capability of the high order expansions method for guidance law design. Different implementations of this approach including the differential algebra high order, the generating function based high order and vectorized high order expansions methods have been investigated. After reviewing the implementation concepts of the high order expansions method, the effectiveness of this method has been studied. Then a 3-dimensional booster landing problem has been chosen as the case study and after extracting the mathematical model and nominal optimal solution, the sensitivity variables have been extracted up to the 3rd order. Afterwards, to investigate the performance of the designed guidance law, the Monte Carlo simulations have been performed and it has been shown that the designed guidance law on the basis of the Taylor series and high order expansions method has a good accuracy and is a valuable alterative to the nominal trajectory tracking guidance approach.

    Keywords: Vectorized High Order Expansions, Nonlinear Optimal Control, Booster Landing, Optimal Guidance}
  • مرتضی شرفی، ناصر رهبر*، علی محرم پور، عبدالرضا کاشانی نیا

    در این پژوهش، هدف اصلی مقایسه عملکرد روش بسط مرتبه بالای برداری و روش معادله ریکاتی وابسته به حالت (SDRE) برای مسیله فرود عمودی بوستر است. برای این منظور ابتدا مرور کاملی از مراجع در رابطه با روش های مختلف مرتبه بالا و همچنین روش SDRE ارایه شده است و سپس روش بسط مرتبه بالای برداری و نحوه به کارگیری آن در مسایل کنترل بهینه ارایه شده است. پس ازآن، روش SDRE شرح داده می شود و در ادامه مسیله هدایت برای فرود بوستر عمود نشین با هر دو روش حل شده است. به منظور ارزیابی عملکرد هر دو روش در این مسیله، شبیه سازی های متنوعی با در نظر گرفتن انحرافات اولیه مختلف پیاده سازی شده است. برای این منظور، انحرافات اولیه در ارتفاع، برد، سرعت افقی و عمودی در نظر گرفته شده است و تمام ترکیب های مختلف این انحراف ها شبیه سازی می شوند. پس از مطالعه نتایج حاصل از شبیه سازی ها که شامل 3773 اجرای مختلف است، تفاوت های عملکردی و دقت در نقطه فرود مورد ارزیابی و مقایسه قرارگرفته است. به علاوه، با استخراج داده های آماری نتایج شبیه سازی کیفیت هر دو روش مورد بررسی دقیق قرارگرفته و برتری روش بسط مرتبه بالای برداری نشان داده شده است. به طور خاص نشان داده شده است که مقدار میانگین تابع هزینه در روش بسط مرتبه بالای برداری تقریبا به اندازه نصف تابع هزینه در روش SDRE است.

    کلید واژگان: بسط مرتبه بالای برداری, کنترل بهینه غیرخطی, فرود بوستر, هدایت بهینه, SDRE}
    Morteza Sharafi, Nasser Rahbar *, Ali Moharrampour, Abdorreza Kashaninia

    In this research the main goal is to compare the performance of Vectorized High Order Expansions and SDRE method for vertical landing of booster. To this end, at first a comprehensive study of references related to both Vectorized High Order and SDRE method has been performed. Then, the Vectorized High Order Expansions method and the implementation in optimal control problems has been introduced. After that, the SDRE method has been reviewed briefly, and the landing problem has been solved using both methods. To evaluate the performance, a set of various simulations have been performed for both methods and with respect to different initial deviations. By means of simulation results, the performance of both method is studied with regard to landing point errors. To achieve this, statistical results of terminal state errors have been calculated for both method with respect to different initial deviation to evaluate and compare both method, quality-wise.

    Keywords: Vectorized High Order Expansions, Non-linear Optimal Control, Booster Landing, Optimal Guidance, SDRE}
  • Morteza Sharafi, Nasser Rahbar *, Ali Moharrampour, Abdorreza Kashaninia

    In this study, terminal phase guidance of a vertical-landing booster has been considered. At first, dynamical equations have been derived assuming variable mass, density and gravity model. Then by considering these parameters as constants, sensitivity variables have been extracted using the vectorized high order expansions method. By using these sensitivity variables, a guidance law for updating optimal path and commands has been given. By implementing this guidance law, and considering initial deviations, near optimal path and guidance command have been extracted online, and the performance has been studied by means of simulations. To this end, intrinsic errors of the theory has been considered and confirmed at first. Then, a set of simulations considering variable mass, density and gravity have been implemented and the performance of the method has been evaluated in the presence of a vast variety of initial deviations. By investigating the results, which have been presented as graphs and numerical errors it can be seen that the landing errors are small and for booster landing mission, the vectorized high order method shows remarkable performance.

    Keywords: Vectorized High Order Expansions, Optimal control, Booster Landing, High Order Expansions}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال