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·2024
Adaptive Smooth Control via Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode for Distributed Space Telescope Demonstration Mission by CubeSat Formation Flying
Soobin Jeon, Hancheol Cho, Sang‐Young Park
arXiv (Cornell University)
초록

본 논문은 분산형 우주망원경 시연 임무를 위한 비특이적(fast nonsingular) 고속 말단 슬라이딩 모드 기반 적응형 매끄러운(smooth) 제어 방법론을 제시한다. 분산형 우주망원경은 편대비행(formation flying) 개념에서의 상대적 위치에 대응하는 가변 초점거리를 갖는다. CubeSat의 제한된 사양은 구동기 성능, 특히 제어되는 운동자유도의 범위를 전반적으로 제약한다. 본 연구는 비특이적 고속 말단 슬라이딩 모드를 통해 적응형 매끄러운 제어 방법론을 개발하는 데 초점을 둔다. 단일 입력 단일 출력 시스템을 위해 개발된 적응형 매끄러운 제어 알고리즘을 분산형 우주망원경의 상대 궤도 및 자세 제어 시스템에 적용하고 확장한다. 소프트웨어 시뮬레이션은 실제 임무를 가정하여 수행되며, 이는 실제 CubeSat 구조, 하드웨어 사양 및 운용 제약을 반영한다. 제안된 알고리즘은 물리적 의미를 고려할 때 손쉽게 조정 가능한 일곱 가지 매개변수만을 포함한다. 또한 사전에 지정된 오차 경계(error bounds)를 해석적으로 도출하여, 실제 임무에 대한 알고리즘의 적용 가능성을 향상시킨다. 시뮬레이션에서는 적응형 매끄러운 비특이적 고속 말단 슬라이딩 모드 제어기와 선형 이차 레귤레이터(linear quadratic regulator), 비례-미분(proportional derivative) 알고리즘의 효율을 비교한다. 그 결과는 분산형 우주망원경 시연 임무에서 정렬 시간과 연료 소모 관점에서 적응형 매끄러운 비특이적 고속 말단 슬라이딩 모드 제어 알고리즘이 더 우수한 제어 성능을 보임을 검증한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
CubeSatTerminal (telecommunication)Terminal sliding modeSpitzer Space TelescopeInvertible matrixSpace (punctuation)Mode (computer interface)Control theory (sociology)Computer scienceAerospace engineering
타입
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IF / 인용수
- / 1
게재 연도
2024