@MastersThesis{Silva:2014:AnPrSi,
author = "Silva, Adolfo Graciano",
title = "An{\'a}lise e projeto de sistemas de controle de atitude para o
Ve{\'{\i}}culo Lan{\c{c}}ador de Sat{\'e}lites (VLS)",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2014",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2014-02-26",
keywords = "VLS, controle de atitude, estabiliza{\c{c}}{\~a}o dos modos de
flex{\~a}o, sistemas de controle de voo, VLS, attitude control,
bending mode stabilization, flight control system.",
abstract = "Neste trabalho {\'e} realizada a an{\'a}lise e projeto de quatro
estruturas diferentes de controlador para o sistema de controle de
atitude do Ve{\'{\i}}culo Lan{\c{c}}ador de Sat{\'e}lites
Brasileiro (VLS). Primeiramente, {\'e} abordada a modelagem
matem{\'a}tica da din{\^a}mica de um ve{\'{\i}}culo
lan{\c{c}}ador, a qual pode ser representada por um sistema de
equa{\c{c}}{\~o}es n{\~a}o lineares. Em seguida. o sistema
{\'e} linearizado em torno da trajet{\'o}ria de refer{\^e}ncia.
para que se possa aplicar a teoria de sistemas lineares para.
an{\'a}lise e projeto Antes de se iniciar o projeto, s{\~a}o
definidos os requisitos de desempenho e robustez tipicamente
utilizados no projeto de ve{\'{\i}}culos lan{\c{c}}adores. A
robustez do sistema {\'e} avaliada primeiramente por meio das
margens de estabilidade do sistema, as quais podem ser associadas
aos par{\^a}metros f{\'{\i}}sicos do ve{\'{\i}}culo, e aos
elementos de atua{\c{c}}{\~a}o e medi{\c{c}}{\~a}o da malha. O
desempenho do sistema por sua vez, {\'e} avaliado no
dom{\'{\i}}nio do tempo. por meio das m{\'e}tricas
cl{\'a}ssicas utilizadas nos sistema de controle lineares.
Tamb{\'e}m s{\~a}o abordadas as duas t{\'e}cnicas de
estabiliza{\c{c}}{\~a}o dos modos de flex{\~a}o a
estabiliza{\c{c}}{\~a}o por fase e a estabiliza{\c{c}}{\~a}o
por ganho. A partir dos requisitos de robustez, associados as
t{\'e}cnicas de estabiliza{\c{c}}{\~a}o dos modos de
flex{\~a}o, {\'e} proposta uma metodologia para se especificar
as caracter{\'{\i}}sticas da resposta em frequ{\^e}ncia que o
filtro utilizado para estabilizar os modos de flex{\~a}o deve
possuir. Por fim, {\'e} projetado o sistema de controle para as
quatro arquiteturas, utilizando-se os dados referentes ao VLS.
Para avaliar o desempenho {\'e} utilizado um simulador de 6 graus
de liberdade. As estruturas s{\~a}o avaliadas para o caso nominal
e n{\~a}o nominal de voo. A partir da an{\'a}lise da resposta
temporal {\'e} definida que a estrutura IV obteve o melhor
desempenho. ABSTRACT: In this work is performed the analysis and
design of four different controllers to the attitude control
systern, of the Brazilian Satellite Launcher Vehicle (SLV). First
of a11, is discussed the mathematical model of the dynamics of a
launch vehicle, which can be represented by a svstern of nonlinear
equations. In the following, a coupled of assumptions are made and
the systern is linearized around the reference trajectory. Thus,
the linear systerns theory can be applied in the design phase of
the controller. Before starting the design of the controller, the
requirernents for performance and robustness typically used in the
design of launch vehicles are defined. The system robustness is
primarily evaluated by the stability margins of the system, which
may be associated with physical parameters of the vehicle, and the
elements of actuation and sensing in the loop. The system
performance is evaluated in the time domain by means of the
classical metrics used in the control of linear systems. During
this work, are also studied the two stabilization techniques of
the bending modes, the phase stabilization and gain stabilization.
From the requirernents of robustness associated with the
techniques of stabilization of bending modes, a methodology is
proposed to spccify thc charactcristics of the frequency response
of a filter, which is used to stabilize the bending modes.
Finally, the four controllers are designed using the data related
to the SLV and the concepts developed during this work. To
evaluate the performance of the four different controllers, a 6
degrees of freedom simulator are used. The controllers are
evaluated in the nominal case and non-nominal case. Frorn the
analysis of the time domain response is defined that, the
architecture IV had the best performance.",
committee = "Carrara, Valdemir (presidente) and Leite Filho, Waldemar de Castro
(orientador) and Brito, Alexandro Garro (orientador) and Moreira,
Fernando Jos{\'e} de Oliveira and Ferreira, Luis Henrique de
Carvalho",
englishtitle = "Analysis and design of attitude control systems of the brazilian
satellite launch vehicle (VLS)",
language = "pt",
pages = "232",
ibi = "8JMKD3MGP5W34M/3FSB348",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP5W34M/3FSB348",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "23 maio 2024"
}