Computational control framework for tethered space systems using finite element method
Notice bibliographique
Résumé
This paper develops a computational feedback control framework for flexible tethered space systems by integrating dynamic models, state estimation, and optimal control with a moving horizon into a cohesive procedure using the finite element method. A high-fidelity dynamic model of the tethered space system is developed using the nodal position finite element method. The positions and velocities of the entire tether are estimated by a robust finite element Kalman state estimator. Then, optimal control in the finite element form is proposed to control the geometrical profile of flexible space tethers. The optimal control problem is recast into canonical equations by Hamilton's variational principle as a two-point boundary value problem with a moving terminal boundary condition. The control inputs are generated numerically from the canonical equations for closed-loop feedback control using a moving horizon. The effectiveness of the proposed computational optimal feedback control framework is verified through numerical simulations of an initially bent tethered space system. Analysis results show the proposed framework can be extended to other flexible elastic systems, indicating its potential for broader applications. The key advantages of the framework are algorithmic controller synthesis within a variational framework, preservation of high-fidelity of dynamic model in controller synthesis, and numerical algorithms in place of closed-form control commands for more adaptive and flexible control solutions. • Proposed computational optimal feedback control framework with state estimator • Derived optimal control by NPFEM using Hamilton's variational principle • Adopted FE-Kalman state estimator for full tether state estimation • Verified computational control framework through numerical simulations
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».