적응 슬라이딩 모드 제어 기법를 적용한 나노위성의 고장 허용 제어

Abstract

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.