@MastersThesis{Campos:2004:EsMéCá,
author = "Campos, Daniel Carmona de",
title = "Estudos de um m{\'e}todo para c{\'a}lculo de ganhos da malha de
controle de atitude de um lan{\c{c}}ador de sat{\'e}lites",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2004",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2004-04-05",
keywords = "controle de atitude, controle autom{\'a}tico de v{\^o}o,
ve{\'{\i}}culos lan{\c{c}}adores, lan{\c{c}}amento de
espa{\c{c}}onaves, sistemas de controle SISO, regulador
quadr{\'a}tico linear, sistemas n{\~a}o-lineares, attitude
control, automatic flight control, launch vehicles, spacecraft
launching, SISO (control systems), linear quadratic regulator,
nonlinear systems.",
abstract = "Neste trabalho, os ganhos do controlador do VLS s{\~a}o
calculados aplicando-se a t{\'e}cnica de p{\'o}los congelados em
intervalos de 1 segundo de v{\^o}o, permitindo que uma
an{\'a}lise linear invariante seja adotada para cada intervalo de
tempo ao longo de todas fases de v{\^o}o. Como a arquitetura de
controle adotada {\'e} fixa (PID), os valores dos ganhos devem
ser escalonados ao longo do tempo (gain scheduling) para que o
foguete cumpra os diversos requisitos de estabilidade e
performance determinados para a miss{\~a}o. Utilizando-se uma
metodologia LQ (Linear Quadr{\'a}tica), para um instante de tempo
escolhido, obt{\^e}m-se um modelo de refer{\^e}ncia que {\'e}
estendido para todos instantes de v{\^o}o. Por{\'e}m,
atrav{\'e}s dos 3 ganhos do controlador (eixo de arfagem)
n{\~a}o {\'e} poss{\'{\i}}vel em cada instante de v{\^o}o se
fixar todos os par{\^a}metros do modelo, fazendo como que este
varie em rela{\c{c}}{\~a}o ao modelo de refer{\^e}ncia e
degradando o controle de atitude em rela{\c{c}}{\~a}o ao
instante onde o funcional foi minimizado. Al{\'e}m disso, a
escolha das matrizes de pondera{\c{c}}{\~a}o {\'e} extremamente
emp{\'{\i}}rica, tendo pouco significado f{\'{\i}}sico e
rela{\c{c}}{\~a}o com a resposta no tempo. Neste trabalho,
utiliza-se um m{\'e}todo anal{\'{\i}}tico para
determina{\c{c}}{\~a}o dos ganhos da malha de controle de
atitude. Esta t{\'e}cnica visa definir os requisitos de resposta
no tempo, a saber, tempo de subida, tempo de assentamento e
m{\'a}ximo erro {\`a} entrada rampa. Desta maneira fixam-se as
caracter{\'{\i}}sticas da resposta no tempo, permitindo com que
os p{\'o}los e zeros variem dentro de uma certa faixa
(respeitando assim a ?natureza? vari{\'a}vel do sistema). Este
m{\'e}todo mostra-se promissor quando comparado com o m{\'e}todo
j{\'a} implementado, pois permite uma rela{\c{c}}{\~a}o mais
direta entre os par{\^a}metros de ajuste e a resposta no tempo,
al{\'e}m de maiores margens de fase e ganho. ABSTRACT: In this
work, the VLS (Satellite Launcher Vehicle) control gains are
calculated applying a frozen poles technique for each 1-second
interval, allowing that a linear time invariant analysis to be
executed inside each time interval during all flight phases. The
system control architecture is proportional-integral with
derivative feedback, making the 3 gains (pitch axis) to be
scheduled with time so that the launcher can achieve the
performance and stability requirements for the mission. A LQ
(Linear Quadratic) methodology is applied for a chosen time
instant, achieving a reference model that is adopted for all
instants. However, making use of the 3 controller gains, it is not
possible in each time to freeze all parameters of the model. This
way, the controlled model varies during the flight and degenerates
the attitude control in comparison with the reference model. Also,
the specification of the weighting matrixes is an extremely
empirical procedure, has poor physical meaning and relation with
the time response. In this work, an analytic method is used for
the determination of the gains, establishing the time response
parameters: rising time, settling time and maximum ramp error.
This way, the poles and zeros are free to move (respecting the
variable {"}nature{"} of this system), regarding only the time
requirements. This method appears to be better than the LQ method
already in use, since it allows a corresponding between the
adjustable parameters and the time response and has larger phase
and gain margins.",
committee = "Carrara, Valdemir (presidente) and Leite Filho, Waldemar de Castro
(orientador) and Ricci, M{\'a}rio C{\'e}sar and Oliveira e
Souza, Marcelo Lopes de and Kienitz, Karl Heinz",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Analytical method for computing the controller gains of a
satellite launcher",
language = "pt",
pages = "160",
ibi = "6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/C9y5v",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/C9y5v",
targetfile = "publicacao (2).pdf",
urlaccessdate = "15 jun. 2024"
}