Regulador autossintonizável aplicado ao controle de atitude de um satélite artificial
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE |
Texto Completo: | http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/03.16.19.47 |
Resumo: | Este trabalho compara o desempenho de três algoritmos de controle adaptativo autossintonizáveis: indireto, direto aplicados ao controle de atitude, em três eixos, de um satélite artificial genérico numa órbita baixa. A órbita do satélite é descrita por um modelo matemático discreto ARMAX, cujos parâmetros são obtidos on-line pelo estimador Mínimos Quadrados Recursivos. A estimação da atitude do satélite é obtida pelos algoritmos TRIAD (Three-Axis Attitude Determination) e QUEST (Quaternion Estimation), os quais utilizam dois vetores de observação fornecidos pelos sensores de posição (sensores de horizonte e solar). Para refinar a atitude estimada é utilizado o filtro estendido de Kalman, que é responsável por adicionar dados fornecidos pelos sensores de velocidade (girômetros); fechando, assim, a estrutura de controle. Este trabalho se baseia em trabalhos anteriores para efeito comparativo. Além dos códigos dos algoritmos, os resultados são apresentados e comentados. Os resultados se mostraram similares aos trabalhos anteriores, abrindo um novo espetro de métodos de controle adaptativo a ser estudado. |
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info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisRegulador autossintonizável aplicado ao controle de atitude de um satélite artificialSelf-tuning regulator applied to the attitude control of an artificial satellite2018-02-28Mario Cesar RicciEvandro Marconi RoccoPaulo Giácomo MilaniPedro Inácio HübscherRoberto Vieira da Fonseca LopesFausto de Oliveira RamosAry Garcia Barrios JúniorInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Mecânica Espacial e ControleINPEBRControle adaptativofiltro de KalmanTRIADQUESTadaptive controlKalman filterTRIADQUESTEste trabalho compara o desempenho de três algoritmos de controle adaptativo autossintonizáveis: indireto, direto aplicados ao controle de atitude, em três eixos, de um satélite artificial genérico numa órbita baixa. A órbita do satélite é descrita por um modelo matemático discreto ARMAX, cujos parâmetros são obtidos on-line pelo estimador Mínimos Quadrados Recursivos. A estimação da atitude do satélite é obtida pelos algoritmos TRIAD (Three-Axis Attitude Determination) e QUEST (Quaternion Estimation), os quais utilizam dois vetores de observação fornecidos pelos sensores de posição (sensores de horizonte e solar). Para refinar a atitude estimada é utilizado o filtro estendido de Kalman, que é responsável por adicionar dados fornecidos pelos sensores de velocidade (girômetros); fechando, assim, a estrutura de controle. Este trabalho se baseia em trabalhos anteriores para efeito comparativo. Além dos códigos dos algoritmos, os resultados são apresentados e comentados. Os resultados se mostraram similares aos trabalhos anteriores, abrindo um novo espetro de métodos de controle adaptativo a ser estudado.This work compares the performance of three self-tuning adaptive control algorithms: indirect, direct applied to attitude control, in three axes, of a generic artificial satellite in a low orbit. An ARMAX discrete mathematical model, whose parameters are obtained online by the Recursive Least Squares estimator, describes the orbit of the satellite. The estimation of the attitude of the satellite is obtained by the Three-Axis Attitude Determination (TRIAD) and QUEST (Quaternion Estimation) algorithms, which use two observation vectors provided by the position sensors (horizon and solar sensors). To refine the estimated attitude is used the Kalman extended filter, which is responsible for adding data provided by the rate sensors (gyrometers); thus closing the control loop. This work is based on previous work for comparison purposes. In addition to the algorithm codes, the results are presented and commented. The results were similar to previous studies, opening a new spectrum of adaptive control methods to be studied.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/03.16.19.47info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:55:41Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/03.16.19.47.17-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:55:41.875Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false |
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This work compares the performance of three self-tuning adaptive control algorithms: indirect, direct applied to attitude control, in three axes, of a generic artificial satellite in a low orbit. An ARMAX discrete mathematical model, whose parameters are obtained online by the Recursive Least Squares estimator, describes the orbit of the satellite. The estimation of the attitude of the satellite is obtained by the Three-Axis Attitude Determination (TRIAD) and QUEST (Quaternion Estimation) algorithms, which use two observation vectors provided by the position sensors (horizon and solar sensors). To refine the estimated attitude is used the Kalman extended filter, which is responsible for adding data provided by the rate sensors (gyrometers); thus closing the control loop. This work is based on previous work for comparison purposes. In addition to the algorithm codes, the results are presented and commented. The results were similar to previous studies, opening a new spectrum of adaptive control methods to be studied. |
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Este trabalho compara o desempenho de três algoritmos de controle adaptativo autossintonizáveis: indireto, direto aplicados ao controle de atitude, em três eixos, de um satélite artificial genérico numa órbita baixa. A órbita do satélite é descrita por um modelo matemático discreto ARMAX, cujos parâmetros são obtidos on-line pelo estimador Mínimos Quadrados Recursivos. A estimação da atitude do satélite é obtida pelos algoritmos TRIAD (Three-Axis Attitude Determination) e QUEST (Quaternion Estimation), os quais utilizam dois vetores de observação fornecidos pelos sensores de posição (sensores de horizonte e solar). Para refinar a atitude estimada é utilizado o filtro estendido de Kalman, que é responsável por adicionar dados fornecidos pelos sensores de velocidade (girômetros); fechando, assim, a estrutura de controle. Este trabalho se baseia em trabalhos anteriores para efeito comparativo. Além dos códigos dos algoritmos, os resultados são apresentados e comentados. Os resultados se mostraram similares aos trabalhos anteriores, abrindo um novo espetro de métodos de controle adaptativo a ser estudado. |
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