@TechReport{CubillosSouz:2005:ExTeRe,
author = "Cubillos, Ximena Celia Mendez and Souza, Luiz Carlos Gadelha de",
title = "Extens{\~a}o da teoria do regulador linear quadr{\'a}tico para o
controle de atitude de um sat{\'e}lite artificial",
institution = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais",
year = "2005",
type = "RPQ",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
note = "{Bolsa PIBIC/INPE/CNPq}",
keywords = "sat{\'e}lite artificial, controle de atitude.",
abstract = "Neste trabalho, deriva-se a extens{\~a}o da teoria do Regulador
Linear Quadr{\'a}tico (LQR) para o caso de uma din{\^a}mica que
{\'e} descrita por um sistema de equa{\c{c}}{\~a}o
n{\~a}o-linear (equa{\c{c}}{\~a}o de Euler), esta lei
compreende duas partes, uma linear e outra n{\~a}o linear. A
parte linear {\'e} empregada para o controle de atitude de um
sat{\'e}lite artificial utilizando-se rodas de rea{\c{c}}{\~a}o
como atuador. Para efetuar esta investiga{\c{c}}{\~a}o,
derivam-se as equa{\c{c}}{\~o}es de movimento de um
sat{\'e}lite com din{\^a}mica n{\~a}o-linear do sat{\'e}lite,
em seguida estas equa{\c{c}}{\~o}es s{\~a}o colocadas na forma
matricial de vari{\'a}veis de estado, evidenciando a
presen{\c{c}}a dos termos n{\~a}o-lineares. A lei de controle
projetada pela extens{\~a}o da teoria do LQR compreende uma parte
linear e outra n{\~a}o linear. A primeira {\'e} projetada
baseando-se nas equa{\c{c}}{\~o}es lineares da din{\^a}mica do
sat{\'e}lite e a segunda na parte das equa{\c{c}}{\~o}es
n{\~a}o-lineares. Este trabalho concentrou-se em projetar e
avaliar o desempenho da primeira parte da lei de controle. Ao se
empregar o m{\'e}todo LQR utilizou-se como crit{\'e}rios de
desempenho das leis de controle a sobrelevar{\~a}o (overshoot) e
o tempo de estabiliza{\c{c}}{\~a}o. Das simula{\c{c}}{\~o}es
observou-se que quando h{\'a} uma grande penalidade em reduzir o
{\^a}ngulo e a velocidade do sat{\'e}lite, o n{\'{\i}}vel de
a{\c{c}}{\~a}o de controle fica muito alto devido a necessidade
de um compromisso entre o tempo de redu{\c{c}}{\~a}o e a energia
do torque de controle. No dom{\'{\i}}nio da freq{\"u}{\^e}ncia
este compromisso pode ser traduzido em termos de n{\'{\i}}vel de
ganho e o tamanho da banda passante (bandwidth). A primeira parte
projetada da lei de controle considerando a parte linear
din{\^a}mica mostrou um desempenho muito bom em deslocar os
overshoots no sentido da origem. Esse comportamento {\'e}
importante quando se deseja preceder manobras r{\'a}pidas no
sat{\'e}lite, associado com as exig{\^e}ncias estritas de
precis{\~a}o de apontamento. Destes resultados preliminares,
observa-se que a extens{\~a}o da teoria do RLQ se torna mais
promissora a medida que a lei de controle composta das duas partes
(linear e n{\~a}o-linear) possa obter um desempenho ainda melhor
do que e lei s{\'o} composta pela parte linear, uma v{\^e}s que
esta n{\~a}o conseguiu controlar de forma eficiente o modelo com
din{\^a}mica n{\~a}o linear, o que significa dizer, melhores
n{\'{\i}}veis de apontamentos do sistema podem ser obtidos. Um
aspecto importante da extens{\~a}o da teoria do RLQ par sistemas
n{\~a}o-linear {\'e} a possibilidade de projetar leis de
controle de forma semelhante a linear, isto {\'e}, ajustando os
par{\^a}metros das matrizes peso. O desenvolvimento da parte
n{\~a}o linear da lei de controle e sua aplica{\c{c}}{\~a}o
para controlar o modelo n{\~a}o linear do sat{\'e}lite {\'e} o
pr{\'o}ximo passo dessa investiga{\c{c}}{\~a}o.",
affiliation = "{Universidade Estadual Paulista (UNESP)} and {Instituto Nacional
de Pesquisas Espaciais (INPE)}",
language = "pt",
pages = "36",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/43254H5",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/43254H5",
targetfile = "13034.pdf",
urlaccessdate = "15 jun. 2024"
}