Uydu yönelme kontrolü: Fuzzy kazanç çizelgesi ile geribeslemeli kuaterniyon PD kontrolcü tasarımı ve bir eksen kontrol üzerinde deneysel durum çalışması

Uydular görevlerini gerçekleştirebilmek için çeşitli alt sistemlere sahiptir. Bu alt sistemlerin en önemlilerinden birisi Yönelme Saptama ve Denetleme Sistemidir. Yönelme Saptama ve Denetleme Sistemi uydunun istenilen oryantasyona ulaşmasını sağlamaktadır. Günümüzde Yönelme Saptama ve Denetleme Sistemlerinin geliştirme çalışmaları daha verimlisini bulabilmek için farklı tip kontrolcüler uygulanarak devam etmektedir. Bu çalışmada iki ana bölüm vardır. Birinci bölümde bir uydu için doğrusal olmayan bir ADCS tasarımı Kuaterniyon tabanlı olarak tasarlanır. Bu tasarımda, iki kontrolcü, yani Kuaternion tabanlı PD kontrolü ve Fuzzy Logic artı PD hibrit kontrolü aynı sistem üzerinde uygulanmaktadır. Simülasyon sonuçları, yanıt üzerindeki başarıları açısından birbirleriyle karşılaştırılır. Birincisi Geribesleme Kuaternion Kontrolcüsüdür. Bu kontrolörde, başlangıçta PD kazançları belirlendikten sonra, bu kazançlar hareket boyunca aynıdır. Diğeri ise Bulanık Mantık Geribesleme Kuaternion Denetleyicisidir. Bu kontrolörde, uydunun hata ve açısal hızının karşılaşılan koşullara göre uyarlanması için kazanç değerleri Fuzzy Logic algoritması ile uyarlamalı olarak belirlenir. İkinci bölümde sadece Z ekseninde dönebilen bir tek eksen deneysel sistemi üzerinde pozisyon kontrolcüsü geliştirilir. Daha sonra bu fiziksel sistem ile ilgili kontrol simülasyonları ve önerilen kontrol yöntemleri Simulink® ortamı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ana mil, Z ekseni etrafında dönmeye direnen sistemde bir miktar sürtünmeye neden olan bilyalı rulmanlara sahiptir. Böylece bu sürtünme modellenir ve simülasyonlara dahil edilir. Tasarlanan kontrolcüler daha sonra deney sisteminin kontrol platformuna yüklenir ve sistem önceden verilen açısal pozisyonları sağlayacak şekilde kontrol edilir.