Investigação de técnicas de controle multivariáveis no controle de atitude de um satélite rígido - flexível - Ximena Celia Méndez Cubillos (2008)
Este trabalho tem como objetivo principal a investigação de técnicas de controle para o controle de atitude de um Satélite Rígido - Flexível. Para a investigação, desenvolveu-se um modelo de satélite constituído de um corpo rígido e dois painéis flexíveis. O Regulador Linear Quadrático (LQR), Regulador Linear Gaussiano (LQG) e Controle H Infinito (H∞) são as técnicas investigadas. No modelamento do satélite utiliza-se a abordagem lagrangiana e aplica-se uma discretização através do método dos modos assumidos. Obtidas as equações de movimento, escrevem-se as mesmas na forma variáveis de estados. Neste estágio trabalha-se com até três modos de flexão, a fim de averiguar a sua influência no desempenho do sistema. No LQR, a lei de controle apresentou ótimo desempenho. Embora o método só seja aplicado a um sistema com ausência de perturbações e onde todos os estados estão disponíveis, na realidade isso não acontece de fato. Já a aplicação do LQG é mais realista, pois nem todos os estados estão disponíveis e o sistema apresenta perturbações. O desempenho do sistema decai devido à presença do filtro de Kalman. Uma desvantagem de ambos os métodos é a ausência de um procedimento sistemático na escolha das matrizes de peso Q e R, e os ruídos w e v. O método H∞ possui uma sistemática totalmente distinta dos outros dois métodos aqui aplicados. Comparando com o LQR e LQG seus resultados neste trabalho foi bem superior no critério tempo de estabilização. Contudo sua maior desvantagem está na necessidade de grande habilidade e experiência necessária para construir os pesos que estão associados ao desempenho do método H∞. Em relação à influência dos modos flexíveis da planta, verificou-se que não houve alteração significativa no desempenho da lei de controle ao amortecer os ângulos e as velocidades angulares do satélite. Porém, nos níveis de vibração dos painéis, os modos de flexão foram mais perceptíveis.