Monovariable and multivariable controls applied to weakly or strongly coupled aerospace systems / Controles monovariáveis e multivariáveis aplicados a sistemas aeroespaciais fracamente ou fortemente acoplados

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O objetivo deste trabalho é estudar e comparar dois métodos de projeto do Controle Clássico (Uma Entrada, Uma Saída) com três métodos de projeto do Controle Moderno (Múltiplas Entradas, Múltiplas Saídas) aplicados a sistemas aeroespaciais fracamente ou fortemente acoplados. Este trabalho tem como primeira aplicação a Plataforma Multimissão - PMM correntemente em desenvolvimento no INPE. Os modelos são desenvolvidos considerando uma aproximação da sua configuração no Modo Nominal, onde o controle e estabilização em 3 eixos usa atuadores rodas a reação. São consideradas as condições onde as três rodas de reação instaladas em paralelo aos eixos principais de inércia do satélite estão funcionando normalmente (fraco acoplamento), bem como a condição onde uma dessas rodas de reação apresenta falha e é substituída pela quarta roda instalada simetricamente a essas três (forte acoplamento). Os métodos clássicos de Projeto por Resposta no Tempo e por Pólos Dominantes das Leis Proporcional mais Derivativa PD, e Proporcional mais Integral mais Derivativa - PID são estudados e comparados com os métodos modernos de Síntese por Alocação de Pólos - PP, Projeto por Regulador Linear Quadrático LQR, e Rastreador Linear Quadrático Sub-ótimo R_LQR. A modelagem e a simulação do problema são feitas no ambiente de desenvolvimento MatrixX®. O resultado das simulações confirmou os benefícios do controle multivariável sobre o controle monovariáve l aplicado a plantas que apresentam um forte acoplamento entre as variáveis de estado às custas da sua maior complexidade de projeto e implementação.

ASSUNTO(S)

controle de atitude de satélites acoplamento giroscópico amtomatic control siso (control systems) engenharia e tecnologia espacial projeto de sistemas de controle acoplamento aerospace systems control systems design gyrascopic coupling sistemas aeroespaciais. controle automático uma entrada uma saída (sitema de controle) space technology and engineering satellite arritude control coupling

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