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Performance Comparison of Passive Fault Tolerant Controllers for a Nano-satellite
Authors' version최근 나노 위성에 대한 관심이 국제적으로 높아지는 가운데 고장에 취약한 나노 위성의 고장복구 시스
템에 대한 연구가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 수동형 고장 허용 제어기로 비선형 H∞ 제어기와 슬
라이딩 모드 제어기로 제안하고 나노 위성의 반작용 휠 고장에 대하여 성능을 비교 하였다. 시뮬레이션
을 통하여 테스트해 본 결과, 반작용 휠 고장이 발생한 경우 슬라이딩 모드 제어기의 성능이 더 뛰어났
다.
As nano-satellite has been more popular in last decade, Fault tolerant controller(FTC) of the nano-satellite also has been developed . In this paper, nonlinear H∞ contol and sliding mode control is designed as a passive FTC for a developed nano-satellite. And the performance of those controllers are investigated by simulations of reaction wheel faults. Consequently, sliding mode controller shows better performance for reaction wheel faults than H∞ contoller.KOSEF/NS
Fault Tolerant Control for Nanosatellite Using Adaptive Sliding Mode Control
본 논문에서는 나노위성의 고장허용제어 기법을 제안하였다. 나노위성의 모델의
부피는 10cm⋅10cm⋅20cm 이며, 반작용 휠을 구동기로 쓰는 모델이다. 반작용 휠의 고장을 시스템의
불확실성으로 반영하였다. 그렇기 때문에 갑작스럽게 일어난 반작용휠의 고장에 위성이 강건하게
반응한 제어 시스템을 갖도록 하였다. 제어 시스템은 불확실성이 존재하는 비선형 시스템에 강건하게
반응하도록 하기 위해 적응 슬라이딩 모드 제어 기법을 유도 및 적용하였다. 적응 기법을 사용하여
위성의 불확실성인 반작용 휠의 고장에 대하여 적절한 보상이 가능하다. 제안된 제어 기법은 수치
시뮬레이션을 수행하여 성능 검증을 하였다.
In this paaper, the fault tolerant control scheme for nanosatellite is proposed. Nanosatellite model has volume of
10cm x 10cm x 20cm. The model has 4 reaction wheels as actuators. The fault of reaction wheels is represented as a
model uncertainty. For this reason, the robust control system against abrupt fault is desinged and applied to the
nanosatellite. This control system is desinged by using adapitve sliding mode control scheme which is robust against
uncertainties of nonlinear system. Adaptive control can compensate for the reaction wheel fault. The proposed conotrol
scheme is verified by performing numerical simulation.KOSEF/NS
