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Il y a 4 modules dans ce cours
Ce cours vous permet d'acquérir les compétences nécessaires pour programmer une orientation spécifique et atteindre des objectifs précis pour des engins spatiaux se déplaçant dans un espace tridimensionnel. Tout d'abord, nous abordons les définitions de la stabilité des systèmes dynamiques non linéaires, en couvrant la différence entre la stabilité locale et la stabilité globale. Nous analysons et appliquons ensuite la méthode directe de Lyapunov pour prouver ces propriétés de stabilité, et développons une loi de contrôle d'attitude non linéaire à 3 axes en utilisant la théorie de Lyapunov. Enfin, nous examinons les lois de contrôle à rétroaction alternative et la dynamique en boucle rétroactive.
Après ce cours, vous serez capable de... * Différencier entre une gamme de concepts de stabilité non linéaire * Appliquer la méthode directe de Lyapunov pour argumenter la stabilité et la convergence sur une gamme de systèmes dynamiques * Développer des mesures de taux et d'erreur d'attitude pour un contrôle d'attitude à 3 axes en utilisant la théorie de Lyapunov * Analyser la convergence de contrôle de corps rigide avec un couple non modélisé Le matériel couvert est tiré du livre "Analytical Mechanics of Space Systems" disponible sur https://arc.aiaa.org/doi/book/10.2514/4.105210.
Examine les définitions de la stabilité des systèmes dynamiques non linéaires et les compare aux définitions classiques de la stabilité linéaire. La différence entre la stabilité locale et la stabilité globale est abordée.
Inclus
12 vidéos1 lecture7 devoirs
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12 vidéos•Total 67 minutes
Introduction au cours•2 minutes
Module 1 Introduction•1 minute
1 : Vue d'ensemble du contrôle non linéaire•7 minutes
1.1 : Vue d'ensemble Définition de la stabilité Discussion•5 minutes
1.2 : Représentation des équations non linéaires•9 minutes
2 : Définition : Quartier•4 minutes
3 : Définitions : Stabilité de Lagrange•4 minutes
4 : Définitions : Stabilité de Lyapounov•6 minutes
7 : Linéarisation d'un système dynamique•6 minutes
Examen facultatif : Définitions de la stabilité•16 minutes
1 lecture•Total 1 minute
Mises à jour des cours et soutien à l'accessibilité•1 minute
7 devoirs•Total 200 minutes
Concept Check 1 - Représentation vectorielle de l'état•30 minutes
Vérification du concept 2 - Quartier de l'État•30 minutes
Contrôle de concept 3 - Stabilité de Lagrange•30 minutes
Contrôle de concept 4 - Stabilité de Lyapunov•30 minutes
Contrôle de concept 5 - Stabilité asymptotique•30 minutes
Contrôle des concepts 6 - Définitions de la stabilité globale•30 minutes
Concept Check 7 - Linéarisation•20 minutes
Aperçu de la théorie de la stabilité de Lyapounov
Module 2•5 heures à terminer
Détails du module
La méthode directe de Lyapunov est utilisée pour prouver ces propriétés de stabilité pour un système non linéaire et prouver la stabilité et la convergence. La définition de la fonction possible est introduite et constitue l'élément de base de la méthode directe de Lyapunov. Des prototypes pratiques de fonctions candidates de Lyapunov sont présentés pour les mesures de taux et d'erreur d'état.
Inclus
14 vidéos7 devoirs
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14 vidéos•Total 129 minutes
Module 2 Introduction•1 minute
1 : Vue d'ensemble de la fonction définie•16 minutes
2 : Définition de la fonction de Lyapunov•11 minutes
2.1 : Stabilité asymptotique de Lyapunov•17 minutes
3 : Stabilité de Lyapunov d'un système linéaire•4 minutes
4 : Applications de la stabilité globale•3 minutes
Examen facultatif : Le caractère définitif•8 minutes
Examen facultatif : Définitions de la stabilité•4 minutes
Examen facultatif : Méthode directe de Lyapounov•10 minutes
5 : Fonction de Lyapunov de la vitesse élémentaire générale•13 minutes
5.1 Exemple : Système Multi-Link•4 minutes
6 : Contrôle de la dégringolade des corps rigides•20 minutes
7 : Fonctions de Lyapunov basées sur l'état•15 minutes
Examen facultatif : Fonctions de Lyapunov élémentaires•3 minutes
7 devoirs•Total 190 minutes
Contrôle de notions 1 - Fonction définie•20 minutes
Contrôle de notions 2 - Fonctions de Lyapunov•45 minutes
Contrôle de concept 3 - Stabilité asymptotique•40 minutes
Contrôle du concept 4 - Applications de stabilité globale•30 minutes
Vérification du concept 5 - Taux d'éléments généraux•5 minutes
Concept Check 6 - Fonction de Lyapunov du taux élémentaire d'un corps rigide•30 minutes
Contrôle de concept 7 - Fonction de Lyapunov pour les états élémentaires généraux•20 minutes
Contrôle de l'attitude des États et des taux
Module 3•11 heures à terminer
Détails du module
Une loi de contrôle d'attitude non linéaire à 3 axes est développée et sa stabilité est analysée à l'aide de la théorie de Lyapunov. La convergence est examinée en tenant compte des couples modélisés et non modélisés. La sélection du gain de contrôle est présentée à l'aide de la dynamique de boucle fermée linéarisée pratique.
Inclus
8 vidéos5 devoirs
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8 vidéos•Total 82 minutes
Module 3 Introduction•1 minute
1 : Contrôle non linéaire de l'état et de la vitesse d'un corps rigide•14 minutes
2 : Stabilité globale de la commande d'attitude non linéaire•8 minutes
2.1 Exemple : Contrôle de régulation non linéaire•12 minutes
2.2 : Stabilité asymptotique pour la commande d'attitude non linéaire•6 minutes
3 : Couple de perturbation non modélisé•15 minutes
4 : Contrôle intégral non linéaire•12 minutes
5 : Sélection du gain de rétroaction•14 minutes
5 devoirs•Total 608 minutes
Contrôle du concept 1 - Contrôle général de l'attitude sur 3 axes•90 minutes
Contrôle de concept 2 - Stabilité asymptotique•90 minutes
Contrôle de concept 3 - Couples externes inconnus•128 minutes
Contrôle du concept 4 - Retour d'information intégral•150 minutes
Contrôle de concept 5 - Sélection du gain de rétroaction•150 minutes
Autres formulations de contrôle d'attitude
Module 4•10 heures à terminer
Détails du module
D'autres lois de commande à rétroaction sont formulées lorsque la saturation de l'actionneur est prise en compte. En outre, nous présentons une loi de commande qui linéarise parfaitement la dynamique en boucle fermée en termes de quaternions et de MRP. Enfin, le contrôle d'attitude de Lyapunov à 3 axes est développé pour un vaisseau spatial avec un groupe de N dispositifs de contrôle des roues de réaction.
Inclus
6 vidéos3 devoirs1 évaluation par les pairs
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6 vidéos•Total 97 minutes
Module 4 Introduction•1 minute
1 : Contrôle optimal de Lyapunov•31 minutes
2 : Exemple : Simulation de commande numérique•9 minutes
2.1 : Dynamique linéaire en boucle fermée•21 minutes
3 : Loi de contrôle par rétroaction RW•22 minutes
Revue optionnelle : Contrôle d'attitude sans contrainte•13 minutes
3 devoirs•Total 395 minutes
Concept Check 1 - Contrôle de la saturation•225 minutes
Contrôle de concept 2 - Dynamique de boucle fermée linéarisée•150 minutes
Concept Check 3 - RW Feedback Control•20 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 120 minutes
Contrôle non linéaire - Travail final•120 minutes
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Évaluations de l’enseignant
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Avis des étudiants
4.7
70 avis
5 stars
82,85 %
4 stars
8,57 %
3 stars
4,28 %
2 stars
4,28 %
1 star
0 %
Affichage de 3 sur 70
J
JP
5·
Révisé le 26 sept. 2020
Course is amazing and well detailed with different live perspectives.
S
SH
5·
Révisé le 11 sept. 2020
Thanks Prof Schaub, that was a wonder of a course! Learned so much and still want to proceed :)
M
MA
4·
Révisé le 29 mai 2019
Excellent course! Enjoyed it a lot. Learnt a lot as well. Thank you.
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