PROJETO DE CONTROLADOR PREDITIVO BASEADO EM MODELO PARA SISTEMAS DE CONTROLE DE ATITUDE DE SATÉLITES ARTIFICIAIS

Autores

  • Reurison Silva Rodrigues UnB
  • André Murilo UnB
  • Luiz Carlos Gadelha de Souza UnB

DOI:

https://doi.org/10.26512/ripe.v2i20.15013

Resumo

Os satélites artificiais são sistemas robóticos extremamente complexos e caros, empregados em aplicações científicas, militares e de comunicação. O controle de atitude para este sistema é responsável por assegurar que o objeto espacial se encontre na posição, velocidade e trajetória corretas, estabilizando o veículo espacial e o orientando nas direções desejadas durante a missão, independente de perturbações externas nele atuantes. É importante que o projeto do controlador seja desenvolvido visando atender aos requisitos de funcionamento do satélite e seja capaz de lidar com as diversas restrições presentes no sistema, caso contrário podem ocorrer falhas ou funcionamento inadequado do sistema. Neste contexto, o presente trabalho tem como por objetivo desenvolver um controlador preditivo baseado em modelo para o controle de atitude de um satélite artificial e, por conseguinte, validar a estratégia de controle em ambiente de simulação. A escolha deste controlador foi baseada na sua flexibilidade, relativa facilidade de aplicação de uma solução ótima, e principalmente, por sua capacidade de lidar com restrições inerentes ao sistema de maneira explícita. Os resultados obtidos em simulação são comparados com outras estratégias de controle e mostram a eficiência do controlador proposto para rastreamento de trajetória em sistemas de controle de atitude de satélites.
Keywords: Controle preditivo, Sistema de controle de atitude, Satélites

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Alamir, M., 2013. A Pragmatic Story of Model Predictive Control: A Self-Contained Algorithms and Case-Studies. CNRS - Univesity of Grenoble.

Bai, X., Hagel, P., Wu, X., Xiao, S., 2012. Control Conference (CCC), pp. 4085-4090.

Camacho, E. F., Bordons, C., 1999. Model Predictive Control. Springer-Verlag, London.

Chen, X., Wu, X., 2010. Model Predictive Control of Cube Satellite With Magneto-torquers. Proceedings of the 2010 IEEE International Conference On Information and Automation, pp. 997-1002.

Gonzales, R. G., 2009. Utilizac¸ ˜ao dos M´etodos SDRE e Filtro de Kalman para o Controle de Atitude de Simuladores de Sat´elites. Msc Thesis, Instituto de Pesquisa Espaciais (INPE).

Guan, P., Liu, X. J., Liu, J. Z., 2005. Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control for Flexible Satellite. Enginnering Applications of Artificial Intelligence, vol. 18, n. 4, pp. 451-459.

Han, X. D., Bo, C. M., Zhang, D. F., 2011. Robust Control Based on LMI for Satellite Attitude Control Systems Journal of ShangHai JiaoTong University, vol. 45, pp. 1146-1150.

Hegrenaes, O., Gravdahl, J. T, TØndel, P., 2005. Spacecraft Attitude Control Using Explicit Model Predictive Control. Automatica, vol. 41, n. 12, pp. 2107-2114.

Hughes, P., C., 1980. Spacecraft attitude dynamics. John Wiley & Sons, London.

Li, L.,Yang ,J., Liu, H., 2014. Robust Attitude Control for Flexible Satellite During Orbit Maneuver. Proceeding of 2014 IEEE Chinese Guidance, Navigation and Control Conference, pp. 2531-2536.

Lin, T.Y, Juang J.C., 2014. Design and Verification of the Operating Procedure of Attitude Determination and Control Subsystem of a Nanosatellite. Automatic Control Conference (CACS), CACS International, pp. 51-56.

Lo, S., Chen Y., 1995. Smooth Sliding-Mode Control for Spacecraft Attitude Tracking Maneuvers. Journal of Guidance, Control and Dynamics, vol. 18(6), pp. 1345-1349.

Pirouzmand, F., Ghahramani, N. O., 2013. Robust Model Predictive Control Based on MRAS for Satellite Attitude Control System; 3rd International Conference on Control, Instrumentation and Automation (ICCIA), pp. 53-58.

Richards, A. G., 2004. Robust Constrained Model Predictive Control. PhD thesis, Massachusetts Institute of Technology.

Simon, D., 2014. Model Predictive Control in Flight Control Design. Licentiate Thesis, Linkoping University.

Tsiotras, P., Kriengsiri, P., Velenis, E., Kim, B., 2003. IEEE Control Systems, vol. 23, n. 4, pp. 26-37.

Votel, R., Sinclair, D., 2012. Comparison of Control Moment Gyros and Reaction Wheels for Small Earth-Observing Satellites. Proceedings of the AIAA/USU Conference on Small Satellites, Advanced Technologies III, SSC12-X-1.

Xiao, B., Hu, Q., L., Ma, G., F., 2011. Adaptive L-Two-gain Controller for Flexibile Spacecraft Attitude Tracking.

Downloads

Publicado

2017-02-08

Como Citar

Rodrigues, R. S., Murilo, A., & Souza, L. C. G. de. (2017). PROJETO DE CONTROLADOR PREDITIVO BASEADO EM MODELO PARA SISTEMAS DE CONTROLE DE ATITUDE DE SATÉLITES ARTIFICIAIS. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2(20), 179–194. https://doi.org/10.26512/ripe.v2i20.15013

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)