Steering laws for control moment gyroscope systems used in spacecrafts attitude control


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2003

Öğrenci: EMRE YAVUZOĞLU

Danışman: OZAN TEKİNALP

Özet:

Bu tezde, tek çerçeveli kontrol momenti jiroskoplarının 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 vi 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 açılarının 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.