@MastersThesis{Moscati:1992:PrSiCo,
author = "Moscati, Ney Ricardo",
title = "Projeto de um sistema de controle de atitude (tr{\^e}s eixos) de
sat{\'e}lites utilizando a metodologia LQG/LTR",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "1992",
address = "Sao Jose dos Campos",
month = "1992-02-27",
keywords = "controle de atitude, controle robusto, estabiliza{\c{c}}{\~a}o,
attitude control, robust control, stabilization.",
abstract = "Em sat{\'e}lites para observa{\c{c}}{\~a}o da Terra, {\'e}
necess{\'a}rio um Sistema de Controle de Atitude (S.C.A.) na
estabiliza{\c{c}}{\~a}o, pois mesmo que o veiculo seja
precisamente orientado no lan{\c{c}}amento ( com
rota{\c{c}}{\~a}o correta), este tende a se desviar desta
orienta{\c{c}}{\~a}o devido a influencia de torques ambientais,
mudan{\c{c}}as internas e acoplamentos da din{\^a}mica de
atitude com a din{\^a}mica orbital e flex{\'{\i}}vel do
sat{\'e}lite A configura{\c{c}}{\~a}o do S.C.A. adotado (um
volante de in{\'e}rcia e duas rodas de rea{\c{c}}{\~a}o )
apresenta forte acoplamento entre {"}roll{"} e {"}yaw{"},
tratando-se, portanto, de um sistema multivari{\'a}vel, enquanto
o eixo de {"}pitch{"}e praticamente desacoplado O modelo linear da
din{\^a}mica de atitude deste sat{\'e}lite apresenta incertezas
devido as din{\^a}micas n{\~a}o modeladas dos pain{\'e}is
flex{\'{\i}}veis e a varia{\c{c}}{\~a}o do acoplamento
girosc{\'o}pico, provocado pela mudan{\c{c}}a na velocidade do
volante de in{\'e}rcia Utilizou-se para o projeto do S.C.A.
operando no modo normal, a metodologia LQG/LTR ({"}Linear
Quadratic Gaussian/Loop Transfer Recovery{"}). Esta metodologia e
inerentemente uma metodologia de projeto para sistemas do tipo
{"}MIMO{"}, onde a estrutura do compensador e conhecida pro
{"}MBC{"}, a mesma de compensadores LQG Ela re{\'u}ne abordagens
tanto no dom{\'{\i}}nio do tempo como no dom{\'{\i}}nio da
frequ{\^e}ncia, e apresenta a grande vantagem de tratar a
robustez a n{\'{\i}}vel de projeto As especifica{\c{c}}{\~o}es
do projeto no dom{\'{\i}}nio da frequ{\^e}ncia, usuais para
sistemas do tipo {"}SISO{"}, como margens de fase e de ganho,
banda passante, caracter{\'{\i}}sticas de rejei{\c{c}}{\~a}o a
perturba{\c{c}}{\~o}es e insensibilidade a varia{\c{c}}{\~a}o
nos par{\^a}metros, s{\~a}o estendidas para o caso {"}MIMO{"}
atrav{\'e}s do conceito de valores singulares. A metodologia
LQG/LTR basicamente permite a recupera{\c{c}}{\~a}o das
excelentes caracter{\'{\i}}sticas quanto a robustez de sistemas
LQR quando o estado n{\~a}o {\'e} completamente medido.
Entretanto as especifica{\c{c}}{\~o}es no dom{\'{\i}}nio do
tempo s{\~a}o de dif{\'{\i}}cil tratamento. Devido a facilidade
de utiliza{\c{c}}{\~a}o da metodologia e aos resultados obtidos
nas simula{\c{c}}{\~o}es terem sido bastante satisfat{\'o}rios
, concluiu-se que a metodologia LQG/LTR {\'e} uma
op{\c{c}}{\~a}o bastante atraente para o projeto de S.C.A.'s
quando o modelo de projeto e do tipo {"}MIMO{"}. ABSTRACT: In
Earth remote sensing satellites, an Attitude Control System
(A.C.S.) is necessary for stabilisation, due to the fact that even
the vehicle is precisely oriented in launch, it deviate from this
orientation due the influence of ambiental torques, internal
changes and coupling between atitude dynamics and satellite's
orbital and flexible dynamics. The configuration adopted for the
A.C.S. (a momentum wheel and two reaction wheels) exhibit a strong
coupling between roll and yaw, hence it is a multivariable system,
while the pitch axis is practically decoupled. The linear model
for the attitude dynamics of this satellite exhibit uncertanties
due to non modeled dynamics of the flexible panels and giroscopic
coupling variations, caused by momentum wheel velocity changes.
The LQG/LTR methodology is used to project the A.C.S. operating on
the normal mode. This methodology is inherently a multivariable
tool, where the compensator's structure is known as MBC, the same
structure as LQG compensators. It is based on both, time and
frequency domain approaches, and has the great advantage of
treating the robustness at project level. The frequency project
specifications, usually used for SISO systems such as gain and
phase margins, bandwidth, disturbance rejection characteristics
and insensitivity to parameter variations are extended to the MIMO
case through the singular value concept. The LQG/LTR methodology
provides, basically, the recover of the excelent robustness
characteristics of systems with LQR regulators when the state is
completely measured. on the other hand, specifications on the time
domain are difficult to deal with. In view of the easy usage of
the methodology and good simulations results obtained 1 it has
been concluded that the LQG/LTR methodology is an atractive option
to project A.C.S. when the model is a MIMO type.",
committee = "Souza, Marcelo Lopes de Oliveira e (presidente) and Cruz,
Jos{\'e} Jaime da (orientador) and Cabral, Eduardo Lobo Lustosa
and Fleury, Agenor de Toledo and Orlando, Valcir",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Project of an attitude control system (three-axis) of a satellite
using the LQG/LTR methodology",
label = "6498",
language = "pt",
pages = "232",
ibi = "6qtX3pFwXQZ3r59YCT/GUeLR",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZ3r59YCT/GUeLR",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "07 maio 2024"
}