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@PhDThesis{Souza:2017:EsUsMé,
               author = "Souza, Alain Giacobini de",
                title = "Estudo do uso de m{\'e}todos de controle robusto em sistemas 
                         espaciais r{\'{\i}}gidos-flex{\'{\i}}veis",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2017",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2017-02-20",
             keywords = "H infinito, LMI, controle robusto, aloca{\c{c}}{\~a}o de polos, 
                         sistemas espaciais, H infinity, LMI, robust control, pole 
                         placement, spatial system.",
             abstract = "A demanda da ind{\'u}stria espacial por Sistemas de Controle de 
                         Atitude (SCA) mais sofisticados e confi{\'a}veis cresce na mesma 
                         propor{\c{c}}{\~a}o que as miss{\~o}es espaciais tornam-se mais 
                         complexas. Um SCA precisa de bom desempenho e robustez em 
                         miss{\~o}es relacionadas com sat{\'e}lite em 
                         forma{\c{c}}{\~a}o em torno da Terra at{\'e} miss{\~o}es 
                         espaciais que visam investigar planetas fora do nosso sistema 
                         solar. Um exemplo disso {\'e} a recente miss{\~a}o espacial do 
                         sat{\'e}lite (r{\'{\i}}gido-flex{\'{\i}}vel) Juno ao planeta 
                         J{\'u}piter. Nesta tese estuda-se a aplica{\c{c}}{\~a}o de 
                         t{\'e}cnicas de controle robusta no projeto de SCA de 
                         sat{\'e}lites r{\'{\i}}gido com movimentos flex{\'{\i}}veis e 
                         de l{\'{\i}}quidos em seu interior (sloshing). Uma vez que tais 
                         movimentos podem causar perturba{\c{c}}{\~o}es na din{\^a}mica 
                         do sat{\'e}lite, afetando assim o desempenho do SCA e provocando 
                         a perda de precis{\~a}o e/ou at{\'e} mesmo a 
                         desestabiliza{\c{c}}{\~a}o do sat{\'e}lite. Por outro lado, a 
                         grande dificuldade de se obter um modelo matem{\'a}tico 
                         real{\'{\i}}stico do sat{\'e}lite 
                         r{\'{\i}}gido-flex{\'{\i}}vel com \emph{sloshing} esta 
                         relacionado ao n{\~a}o conhecimento exato dos par{\^a}metros do 
                         sat{\'e}lite, como massa, amortecimento e rigidez, uma vez que 
                         estes variam com o tempo, e por isso, introduzem incertezas que 
                         tamb{\'e}m prejudicam o adequado projeto do SCA. Diante de tais 
                         desafios, neste trabalho s{\~a}o estudadas t{\'e}cnicas de 
                         controle robusto, como o H\$\infty\$ e H\$\infty\$ com 
                         aloca{\c{c}}{\~a}o de polos via desigualdades matricial linear 
                         (Linear Matrix Inequality LMI), objetivando incrementar a robustez 
                         dos SCA. No modelamento do sat{\'e}lite considera-se as 
                         perturba{\c{c}}{\~o}es devido ao movimento flex{\'{\i}}vel e 
                         dos l{\'{\i}}quidos e as incertezas devido {\`a} 
                         varia{\c{c}}{\~a}o dos par{\^a}metros. Inicialmente, faz-se o 
                         modelamento de um sat{\'e}lite r{\'{\i}}gidoflex{\'{\i}}vel 
                         com \emph{sloshing}. Para este modelo, projeta-se um SCA pelo 
                         m{\'e}todo H\$\infty\$ e verifica-se que este controlador tem 
                         bom desempenho uma vez que controla e estabiliza a atitude do 
                         sat{\'e}lite. Em seguida faz uma investiga{\c{c}}{\~a}o 
                         comparativa do desempenho do SCA projetado para um modelo de 
                         sat{\'e}lite r{\'{\i}}gido-flex{\'{\i}}vel, utilizando o 
                         m{\'e}todo H\$\infty\$ sem e com incerteza; e do 
                         H\$\infty\$ com aloca{\c{c}}{\~a}o de polos via LMI, sem e 
                         com incerteza. Para ambos os casos, a incerteza {\'e} inserida na 
                         din{\^a}mica da matriz massa, amortecimento e rigidez. Para a 
                         aloca{\c{c}}{\~a}o de polos foram estudados quatros regi{\~o}es 
                         LMI resultando na escolha da regi{\~a}o que apresentou melhor 
                         desempenho. Verificou-se que a incerteza tem maior influencia na 
                         matriz massa por meio de um estudo detalhado do n{\'{\i}}vel de 
                         torque empregado pelo SCA. As simula{\c{c}}{\~o}es mostraram, 
                         que o SCA mais robusto foi obtido usando o m{\'e}todo 
                         H\$\infty\$ com aloca{\c{c}}{\~a}o de polos via LMI comparado 
                         ao SCA projetado pelo m{\'e}todo H\$\infty\$ puro. Por fim, 
                         verificou-se que o controlador H\$\infty\$ projetado com alto 
                         n{\'{\i}}vel de incerteza, foi capaz de controlar o modelo do 
                         sat{\'e}lite r{\'{\i}}gido-flex{\'{\i}}vel n{\~a}o linear, 
                         este resultado estabelece uma nova caracter{\'{\i}}stica do 
                         m{\'e}todo H\$\infty\$. ABSTRACT: Space industry demand for 
                         more sophisticated and reliable Attitude Control Systems (ACS) 
                         grows as space missions become more complex. An ACS needs good 
                         performance and robustness in satellite-related missions in 
                         formation around the Earth to space missions that aim to 
                         investigate planets outside our solar system. An example of this 
                         is the recent space mission of the (rigid-flexible) satellite Juno 
                         to the planet Jupiter. In this thesis we study the application of 
                         robust control techniques in the design of ACS of rigid satellites 
                         with flexible movements and of liquid in their interior (slosh). 
                         On the other hand, the great difficulty of obtaining a realistic 
                         mathematical model of the rigid-flexible satellite with sloshing 
                         is related to the lack of exact knowledge of the satellite 
                         parameters, such as mass, damping and stiffness, since these vary 
                         with time, and therefore, introduce uncertainties that also 
                         undermine the appropriate SCA project. Faced with such challenges, 
                         robust control techniques are being studied, such as 
                         H\$\infty\$ and H\$\infty\$ with pole allocation via linear 
                         matrix inequalities (LMI), aiming to increase the robustness of 
                         ACS. In the satellite modeling, the perturbations due to the 
                         flexible movement, and the liquids and the uncertainties due to 
                         the variation of the parameters are considered. Initially, a model 
                         of a rigid-flexible satellite with sloshing is presented. For this 
                         model, a ACS is projected by the H\$\infty\$ method and it is 
                         verified that this controller performs well since it controls and 
                         stabilizes the attitude of the satellite. It then performs a 
                         comparative investigation of the performance of the ACS projected 
                         designed for a rigid-flexible satellite model, using the 
                         H\$\infty\$ method without and with uncertainty; And 
                         H\$\infty\$ with pole allocation via LMI, without and with 
                         uncertainty. For both cases, the uncertainty is inserted in the 
                         dynamics of the mass matrix, damping and stiffness. For the 
                         allocation of poles, four LMI regions were studied, resulting in 
                         the choice of the region that presented the best performance. It 
                         was verified that the uncertainty has greater influence on the 
                         mass matrix through a detailed study of the level of torque used 
                         by the ACS. The simulations showed that the most robust ACS was 
                         obtained using the H\$\infty\$ method with pole allocation via 
                         LMI compared to SCA designed by the H\$\infty\$ method. 
                         Finally, it was verified that the H\$\infty\$ controller 
                         designed with high level of uncertainty, was able to control the 
                         nonlinear rigid-flexible satellite model, this result establishes 
                         a new characteristic of the H\$\infty\$ method.",
            committee = "Prado, Antonio Fernando Bertachini de Almeida (presidente) and 
                         Souza, Luiz Carlos Gadelha de (orientador) and Ricci, Mario Cesar 
                         and Fenili, Andr{\'e} and Martins Filho, Luiz de Siqueira",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Study of the robust control methods usage in spacecraft 
                         rigid-flexible",
             language = "pt",
                pages = "227",
                  ibi = "8JMKD3MGPDW34P/3N7MET8",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGPDW34P/3N7MET8",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "04 dez. 2020"
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