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@MastersThesis{Escuissato:2019:PrCoRo,
               author = "Escuissato, Guilherme Abreu",
                title = "Projeto de um controlador de rodas de rea{\c{c}}{\~a}o com 
                         suspens{\~a}o magn{\'e}tica ativa em dois graus de liberdade",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2019",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2019-02-25",
             keywords = "mancal magn{\'e}tico, rodas de rea{\c{c}}{\~a}o, sat{\'e}lites 
                         artificiais, m{\'e}todo de elementos finitos, magnetic bearings, 
                         reaction wheels, artificial satellites, finite elements method.",
             abstract = "Por serem capazes de proporcionar alto grau de precis{\~a}o de 
                         apontamento e utilizarem a energia renov{\'a}vel proveniente dos 
                         pain{\'e}is solares, rodas de rea{\c{c}}{\~a}o se tornaram 
                         componentes essenciais em sat{\'e}lites com sistema de controle 
                         de atitude em tr{\^e}s eixos. Tipicamente empregam mancais de 
                         rolamento, pois s{\~a}o uma tecnologia madura cuja efic{\'a}cia 
                         foi repetidamente provada ao longo dos anos. Ainda assim, a 
                         pesquisa por mancais magn{\'e}ticos {\'e} realizada em paralelo 
                         porque estes produzem solu{\c{c}}{\~o}es interessantes. Por 
                         exemplo, como mancais magn{\'e}ticos eliminam completamente o 
                         contato f{\'{\i}}sico entre o rotor e o estator, o atrito da 
                         roda {\'e} significativamente reduzido e o desgaste mec{\^a}nico 
                         deixa de ser um fator limitante para a vida {\'u}til de rodas de 
                         rea{\c{c}}{\~a}o suspensas magneticamente. Al{\'e}m disso, 
                         mancais magn{\'e}ticos proporcionam a funcionalidade de 
                         ativamente suprimir vibra{\c{c}}{\~o}es oriundas do 
                         desbalanceamento, melhorando assim a precis{\~a}o de apontamento 
                         da miss{\~a}o. Este trabalho apresenta o projeto do sistema de 
                         controle para configura{\c{c}}{\~o}es de mancais magn{\'e}ticos 
                         em que dois graus de liberdade s{\~a}o estabilizados ativamente. 
                         A l{\'o}gica de controle desenvolvida {\'e} capaz de iniciar a 
                         suspens{\~a}o magn{\'e}tica do rotor, estabiliz{\'a}-lo no 
                         ponto de equil{\'{\i}}brio e suprimir vibra{\c{c}}{\~o}es 
                         oriundas do desbalanceamento est{\'a}tico. O projeto utiliza 
                         simula{\c{c}}{\~o}es por elementos finitos como base para 
                         desenvolver um modelo din{\^a}mico n{\~a}o linear em que as 
                         caracter{\'{\i}}sticas importantes dos mancais s{\~a}o 
                         reproduzidas. Aliado {\`a} din{\^a}mica de um rotor sujeito a 
                         rota{\c{c}}{\~a}o, o modelo desenvolvido permite verificar a 
                         efic{\'a}cia do sistema de controle em suspender magneticamente 
                         uma roda de rea{\c{c}}{\~a}o. Espera-se que este projeto possa 
                         servir de base para trabalhos futuros que busquem projetar e 
                         implantar mancais magn{\'e}ticos em rodas de rea{\c{c}}{\~a}o 
                         de sat{\'e}lites. ABSTRACT: For providing a high degree of 
                         pointing accuracy and using renewable energy from solar panels, 
                         reaction wheels have become essential components for satellites 
                         that employ three-axis attitude stabilization. Reaction wheels 
                         typically employ ball bearings, which is a mature technology whose 
                         effectiveness has been repeatedly proven over the years. Even so, 
                         the research for magnetic bearings is performed in parallel 
                         because they produce interesting solutions. For instance, since 
                         magnetic bearings completely eliminate physical contact between 
                         the rotor and the stator, the friction is significantly reduced 
                         and mechanical wear is no longer a limiting factor for the 
                         lifetime of a magnetically suspended reaction wheel. In addition, 
                         magnetic bearings provide the functionality of actively suppress 
                         vibrations due to rotor imbalance, thereby improving the missions 
                         pointing accuracy. This paper presents the design of a control 
                         system for magnetic bearing configuration in which two degrees of 
                         freedom are actively stabilized. The developed control law is 
                         capable of initiating the magnetic suspension of the rotor, 
                         stabilizing it at the setpoint, and suppressing vibrations due to 
                         static imbalance. This project used finite element method 
                         simulations as the basis for developing a nonlinear dynamic model 
                         in which the important characteristics of the bearings are 
                         reproduced. By combining this model with the dynamics of a 
                         rotating rotor, its possible to verify the effectiveness of the 
                         control law of a magnetically suspended reaction wheel. It is 
                         hoped that this project lays the foundation for future work that 
                         seeks to design and develop magnetic bearings for use on reaction 
                         wheels.",
            committee = "Ricci, M{\'a}rio C{\'e}sar (presidente) and Carrara, Valdemir 
                         (orientador) and Magalh{\~a}es, Renato Oliveira de and Cruz, 
                         Jos{\'e} Jaime da and Horikawa, Oswaldo",
         englishtitle = "Controller design for two-axis-active magnetic bearing for 
                         reaction wheels",
             language = "pt",
                pages = "156",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3SRLRM8",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3SRLRM8",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "29 nov. 2020"
}


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