Titre : | Optimisation Multidisciplinaire, Commande et Conception d’un Panneau Solaire Déployable pour Applications Spatiales | Type de document : | document électronique | Auteurs : | KHORCHEF Nassima, Auteur | Année de publication : | 2019/2020 | Accompagnement : | CD | Langues : | Français (fre) | Catégories : | Electronique:AUTOMATIQUE
| Mots-clés : | Satellite Panneaux Solaires Conception Multidisciplinaire Optimisation Modélisation Couplage et Flexibilité Algorithme de Recherche Gravitationnelle Propriétés Géométriques et Structurelles
Satellite Solar Panels Multidisciplinary Design Optimisation Modelling Coupling and Flexibility Gravitational Search Algorithm Geometric and Structural Properties | Résumé : | La conception de panneaux solaires spatiaux est une tâche d’ingénierie multidisciplinaire, complexe et itérative. Les paramètres du produit final sont étroitement liés aux exigences de la mission spatiale ayant une incidence sur le coût et la méthode de fabrication. Dans cette thèse, nous abordons deux problématiques liées à la conception de panneaux solaires déployables pour satellites.
Tout d'abord, nous mettons le point sur le phénomène de couplage généré par la flexibilité des structures des panneaux solaires dépolaybles sur les angles de pointages du satellite en présence de manœuvres orbitales, du fait de son influence sur la dynamique et la fiabilité du système. Ce phénomène induit des mouvements de faibles amplitudes et qui doivent être éliminées par des techniques de commandes. Notre contribution dans cette partie consiste en le développement d’un modèle mathématique dans le cas d’un satellite de forme cubique doté de panneau solaire déployable flexible.
La seconde contribution est la proposition de méthode de conception des panneaux solaires déployables pour satellites basée sur l’optimisation multidisciplinaires en utilisant des algorithmes avancés établis sur le principe des forces gravitationnelles. Le problème de conception de panneaux solaires est abordé en partant du choix de la technologie de base jusqu’à la conception systématique détaillée. La méthode de modélisation proposée représente une extension du savoir-faire d’experts du domaine vers une approche de conception plus informatisée. Ces caractéristiques rendent ce travail très pratique.
La thèse vise également à permettre des recherches plus poussées, aussi bien pour l’approche de conception des panneaux que pour les techniques de commande et d’optimisation.
Space solar panel design is a multidisciplinary, complex and iterative engineering task. The final product parameters are strongly related to the space mission requirements that affect the manufacturing cost and process.This thesis tackle two issues related to deployable solar panels for satellites.
We first study the coupling phenomenon generated by the flexibility of deployable structures, namely solar panels, on the satellite pointing angles in the presence of orbital manoeuvers, the aim is to demonstrate its effects on the system dynamics and reliability. This phenomenon induces small amplitude movements that must be eliminated using control techniques. Our contribution in this part consists of developing a mathematical model considering a cubic-shaped satellite with flexible deployable solar panel.
Secondly, this thesis addresses the key issue of design solar arrays. Our contribution is to propose a design method based on multidisciplinary optimisation using advanced algorithms established on the principle of gravitational forces. The thesis deals with a deployable solar array design problem from the basic technology selection to a detailed optimisation based systematic design. Thus, a comprehensive design steps for space solar array with detailed framework research is proposed. The suggested modelling method denotes an expansion of expertise’s knowledge heritage and workmanship guidelines towards a more computable design approach. These features make this work very practical.
The thesis also aims to allow further enhanced research either for solar array design approach, or in controlling techniques and optimisation methods.
| Directeur de thèse : | MOKHTARI Abdellah |
Optimisation Multidisciplinaire, Commande et Conception d’un Panneau Solaire Déployable pour Applications Spatiales [document électronique] / KHORCHEF Nassima, Auteur . - 2019/2020 . - + CD. Langues : Français ( fre) Catégories : | Electronique:AUTOMATIQUE
| Mots-clés : | Satellite Panneaux Solaires Conception Multidisciplinaire Optimisation Modélisation Couplage et Flexibilité Algorithme de Recherche Gravitationnelle Propriétés Géométriques et Structurelles
Satellite Solar Panels Multidisciplinary Design Optimisation Modelling Coupling and Flexibility Gravitational Search Algorithm Geometric and Structural Properties | Résumé : | La conception de panneaux solaires spatiaux est une tâche d’ingénierie multidisciplinaire, complexe et itérative. Les paramètres du produit final sont étroitement liés aux exigences de la mission spatiale ayant une incidence sur le coût et la méthode de fabrication. Dans cette thèse, nous abordons deux problématiques liées à la conception de panneaux solaires déployables pour satellites.
Tout d'abord, nous mettons le point sur le phénomène de couplage généré par la flexibilité des structures des panneaux solaires dépolaybles sur les angles de pointages du satellite en présence de manœuvres orbitales, du fait de son influence sur la dynamique et la fiabilité du système. Ce phénomène induit des mouvements de faibles amplitudes et qui doivent être éliminées par des techniques de commandes. Notre contribution dans cette partie consiste en le développement d’un modèle mathématique dans le cas d’un satellite de forme cubique doté de panneau solaire déployable flexible.
La seconde contribution est la proposition de méthode de conception des panneaux solaires déployables pour satellites basée sur l’optimisation multidisciplinaires en utilisant des algorithmes avancés établis sur le principe des forces gravitationnelles. Le problème de conception de panneaux solaires est abordé en partant du choix de la technologie de base jusqu’à la conception systématique détaillée. La méthode de modélisation proposée représente une extension du savoir-faire d’experts du domaine vers une approche de conception plus informatisée. Ces caractéristiques rendent ce travail très pratique.
La thèse vise également à permettre des recherches plus poussées, aussi bien pour l’approche de conception des panneaux que pour les techniques de commande et d’optimisation.
Space solar panel design is a multidisciplinary, complex and iterative engineering task. The final product parameters are strongly related to the space mission requirements that affect the manufacturing cost and process.This thesis tackle two issues related to deployable solar panels for satellites.
We first study the coupling phenomenon generated by the flexibility of deployable structures, namely solar panels, on the satellite pointing angles in the presence of orbital manoeuvers, the aim is to demonstrate its effects on the system dynamics and reliability. This phenomenon induces small amplitude movements that must be eliminated using control techniques. Our contribution in this part consists of developing a mathematical model considering a cubic-shaped satellite with flexible deployable solar panel.
Secondly, this thesis addresses the key issue of design solar arrays. Our contribution is to propose a design method based on multidisciplinary optimisation using advanced algorithms established on the principle of gravitational forces. The thesis deals with a deployable solar array design problem from the basic technology selection to a detailed optimisation based systematic design. Thus, a comprehensive design steps for space solar array with detailed framework research is proposed. The suggested modelling method denotes an expansion of expertise’s knowledge heritage and workmanship guidelines towards a more computable design approach. These features make this work very practical.
The thesis also aims to allow further enhanced research either for solar array design approach, or in controlling techniques and optimisation methods.
| Directeur de thèse : | MOKHTARI Abdellah |
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