CONTROLE PREDITIVO BASEADO EM MODELO PARA SATÉLITES COM ESTRUTURAS FLEXÍVEIS

Abstract

O controle de atitude de satélites é extremamente importante para garantir o seu desempenho de operação e atender aos requisitos de funcionamento em missões espaciais. A presença de estruturas flexíveis em satélites, tais como antenas ou painéis solares, implica no desenvolvimento de sistemas de controle com alta performance e robustez no intuito de reduzir as indesejáveis vibrações e deflexões que são geradas em função de manobras no espaço. Tais manobras, se executadas de forma incorreta, podem excitar modos de vibração, prejudicando o controle de orientação. Além disso, o projeto do controlador deve levar em consideração as diversas restrições dos atuadores e variáveis de estado do satélite, mantendo as condições operacionais em regime ótimo de funcionamento. Neste contexto, foi desenvolvido um controlador preditivo baseado em modelo (MPC) para o controle de atitude em satélites que possuem estruturas flexíveis. O controlador proposto foi discretizado e
desenvolvido baseado no sistema linearizado da planta, e calcula, a cada instante de amostragem, uma solução ótima para o problema de controle, considerando, na formulação da estratégia, as saturações dos atuadores e limitações nas variáveis de estado do satélite. Os resultados de simulação mostram a eficiência do método de controle empregado e são comparados com o regulador linear quadrático (LQR). Palavras-chave: Satélites rígido-flexíveis, Controle preditivo baseado em modelo (MPC), Controle de atitude