서지주요정보
달착륙선의 궤적 최적화와 유도 및 제어 시스템 설계 = Trajectory optimization and guidance & control system design of the lunar lander
서명 / 저자 달착륙선의 궤적 최적화와 유도 및 제어 시스템 설계 = Trajectory optimization and guidance & control system design of the lunar lander / 조병운.
저자명 조병운 ; Jo, Byeong Un
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2016].
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8029301

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MSPE 16003

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초록정보

Various studies have been conducted on Thruster Control System and Schmitt Trigger. However, there are only few papers concerning Schmitt Trigger based attitude control system of the lunar lander since mankind has successfully landed on the moon. In this paper, 3-D trajectory optimization for minimum fuel consumption during powered descent phase is explored. In addition, to track the attitude command resulting from APOLLO guidance law by using only on-off thrusters, bang-bang with Dead Zone controller, Schmitt Trigger and PWPFM controller are briefly introduced. Furthermore, one of them, which is Schmitt Trigger, is designed by applying Limit Cycle analysis using a geometrical approach. Lastly, the integrated system which includes APOLLO guidance law and Schmitt Trigger Controller is constructed. Through the simulation of the system, selected design parameters exhibit excellent performance and the system leads the lander to reach the target, even if internal parameter errors and initial state errors exist.

추력기 기반 제어 시스템과 Schmitt Trigger에 대한 많은 연구가 수행되어 왔지만, 달착륙선에 Schmitt Trigger를 자세제어에 이용한 연구는 많지 않다. 본 논문에서는 달의 동력하강 단계에서 연료 소모량을 최소로 하기 위한 3차원 궤적 최적화를 하고, 궤적 최적화로부터 얻어진 값을 이용하여 아폴로 유도 알고리즘을 적용하였다. 아폴로 유도 법칙으로부터 생성된 자세 각을 추종하기 위한 제어기들 중 Bang-Bang with Dead Zone, Schmitt Trigger 그리고 Pulse-Width Pulse-Frequency Modulator을 소개하였고, 이 중 Schmitt Trigger 제어기를 Limit Cycle 분석을 통하여 설계하였다. 최종적으로 설계된 제어기와 유도 알고리즘을 적용한 시스템을 통합하여 시뮬레이션을 하였고, 본 시스템이 내부 파라미터 오차, 초기 값 오차 그리고 달 환경에서의 외란이 발생하여도 원하는 목표 지점에 잘 도달할 수 있음을 보였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MSPE 16003
형태사항 vii, 87 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Byeong Un Jo
지도교수의 한글표기 : 안재명
지도교수의 영문표기 : Jae Myung Ahn
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 우주탐사공학학제전공,
서지주기 참고문헌 : p. 84-86
주제 궤적 최적화
Schmitt Tirgger 제어기
아폴로 유도 법칙
추력기 기반 자세제어 시스템
Limit Cycle
Trajectory optimization
Schmitt Trigger Controller
APOLLO guidance law
Thruster based attitude control
Limit Cycle
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