الفهرس 
CHAPTER ONE: INTRODUCTIONOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 133 |  |  |
| | | from | 133 | | |
Abstract
الغرض من هذه الأطروحة هو تطبيق نوع جديد من انواع المتحكمات”خورازمية اقتراب مؤشر التبديل ” و مقارنتها بمتحكمات اخرعلى نماذج الأقمار الصناعية االصغيره التي يتم تشغيلها باستخدام عجلات رد الفعل. تم تطبيق في ثلاثة انواع لخوارزميات التحكم للتحكم في دوران الاقمار الصناعية حول محاورها. المتحكم الأول هو ”خورازمية اقتراب مؤشر التبديل” و هو عباره للتبديل بين مجموعتين مختلفتين من عناصر التحكم بناءً على قيمة مؤشر. تمثل المتحكم ”أ” تسريع النظام في أسرع وقت ممكن ، بينما تمثل المتحكم الأخرى ”ب” يعمل على تهدئة سرعة النظام إلى للوول الى الزاوية المطلوبة. المتحكم الثاني هو وحدة تحكم ”تناسبى-اشتقاق ” والمتحكم الثالث ”التحكم الترجحى” لا المتحكم الترجحى إلى نموذج رياضي للنظام. بدلاً من ذلك ، تستخدم القواعد لتمثيل المعرفة. تأتي هذه القواعد عن طريق الخبرة ومعرف النظام.
تم تطبيق خورازمية اقتراب مؤشر التبديل و مقارنته بالمتحكم تناسبى-اشتقاق و المتحكم الترجحى على ثلاث نماذج مختلفة للاقمار الصناعية. النموذج الأول هو تطبيق عملي لجهاز اختبار تجريبى ، والذي يدور حول محور واحد. هو جهاز لاختبارلحركة الاقمار الصناعية المستخدم والذى يتكون من هيكل المكانيكى و الذى يستخدم لتوفير بيئة مناسبه لحركة القمر, و وحدة تحكم خاص و هى الوحده المسؤلة عن التحكم فى حركة القمر حيث يستقبل وحدة التحكم الزوايا من الكمبيوتر (المحطة الأرضية) باستخدام وحدة Bluetooth ويحصل على موقعه الحالي من مستشعرات تحديد الزاوية (وحدة معالجة الحركة MPU). يقارن وحدة التحكم بين الزوايا المرجعية والزوايا المقاسة من المستشعرات لتحديد قيمة الخطأ. النموذج الثاني هو نموذج SimSat II. يدور النموذج الثانى حول ثلاثة محاور باستخدام ثلاث عجلات تفاعل. النموذج الثالث هو قمر صناعي صغير يسمى CubeSat يدور حول ثلاثة محاور في مدار منخفض فى الفضاء باستخدام ثلاث عجلات رد الفعل.
A satellite’s attitude determination and control system (ADCS) is a key parameter in determining its performance. It depends on the goals and mission requirements for launching it. The purpose of this thesis is to use different control algorithms on nanosatellite models that are operated with reaction wheels. Three options for control algorithms have been considered for attitude control. The first control is a new Approaching Index Switching Algorithm (AISA) for attitude control of nanosatellite. AISA is designed to switch between two different sets of controls based on an index value. The controller A represents the system output reaching the set value as quickly as possible, and the other controller B represents the system output decaying to the desired angle. The second control is a Proportional-Derivative (PD) controller. Because they are generally applicable to the majority of control systems, PD controls have intrinsic utility. The key distinction between PD controls is that they encompass more than half of the industrial controls now in use. Fuzzy logic is used in the third control. In contrast to traditional logic, a reaction wheel system is a type of control system based on mathematics that evaluates input values in terms of logical variables.
There are three different models for a nanosatellite with different configurations. The first model is a practical implementation of the Experimental Testbed, which rotates around a single axis using one reaction wheel. The second model is a simulation for a satellite model. SimSat II rotates around three axes by using three reaction wheels. The SimSat II is a spherical, air bearing Tabletop satellite test system designed by the Air Force Institute of Technology in the (USA). The third model is a nanosatellite CubeSat that rotates around three axes in low orbit by using three reaction wheels.
The reaction wheel is used to provide the torque required to rotate the satellite in one direction. The purpose of the controller is to change the speed of rotation of the reaction wheel to point the satellite in the right direction. The experimental and simulation results of the satellite orientation show that the ASIA is faster than the PD controller by (70% to 86%) and the Fuzzy controller by (23% to 43%) without overshoot and within the limits of torque effort. And the ASIA is more accurate than the PD controller by (65%) and the Fuzzy controller by (15%). For the same performance, the AISA lowers the limits of the control effort by 50% compared to that of the PD and 16% compared to that of the Fuzzy controller.