Estudo da dinâmica orbital em manobra de Rendezvous com aplicação de controlador LQR

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Yasmin da Costa
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/29334
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2020.
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spelling Ferreira, Yasmin da CostaSilva, William ReisFERREIRA, Yasmin da Costa. Estudo da dinâmica orbital em manobra de Rendezvous com aplicação de controlador LQR. 2020. 99 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Aeroespacial)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.https://bdm.unb.br/handle/10483/29334Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2020.Esse trabalho tem como objetivo estudar a dinâmica orbital da manobra de Rendezvous, assim como a aplicação do controle para a execução da manobra. O objeto de estudo será a execução da manobra pelo veículo perseguidor, ATV (Veículo de Transferência Automatizado), até seu encontro com o veículo alvo, ISS (Estação Espacial Internacio- nal). O estudo teórico e modelagem matemática da dinâmica orbital do sistema foram realizados utilizando-se das equações de Hill-Clohessy-Wiltshire, baseadas no movimento relativo entre os veículos. A técnica de controle abordada foi a técnica de controle mul- tivariável aplicado ao sistema modelado em espaço de estados, utilizando o controlador LQR (Regulador Linear Quadrático). Ao realizar a modelagem matemática da manobra de Rendezvous, é feito o desacoplamento do movimento em dois subsistemas, RV-bar e H-bar, para facilitar a aplicação e análise do controle multivariável. São apresentados os resultados da aplicação do controlador LQR, em múltiplas configurações, aos sistemas em dois tipos de aproximação, aproximação por R-bar e por V-bar, da manobra de Rendez- vous. Por fim, é feita uma discussão sobre as vantagens de aliar métodos de controle ao conhecimento da dinâmica do movimento a ser controlado.Submitted by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2021-12-02T15:07:42Z No. of bitstreams: 1 2020_YasminDaCostaFerreira_tcc.pdf: 9785691 bytes, checksum: 76aae7bd0bfbf9fcd16e62d728bb54d3 (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2021-12-02T15:07:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2020_YasminDaCostaFerreira_tcc.pdf: 9785691 bytes, checksum: 76aae7bd0bfbf9fcd16e62d728bb54d3 (MD5)Made available in DSpace on 2021-12-02T15:07:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2020_YasminDaCostaFerreira_tcc.pdf: 9785691 bytes, checksum: 76aae7bd0bfbf9fcd16e62d728bb54d3 (MD5)This paper aims to study the orbital dynamics of the Rendezvous maneuver, as well as the control application to perform the maneuver. The object of study will be the exe- cution of the maneuver by the chaser vehicle, ATV (Automated Transfer Vehicle), until its encounter with the target vehicle, ISS (Internacional Space Station). The theoretical study and mathematical modeling of the system orbital dynamics were performed using Hill-Clohessy-Wiltshire equations, based on relative motion between vehicles. The control technique approach was the multivariable control technique applied to the State-Space modeled system, using the LQR (Linear Quadratic Regulator) controller. After performing the Rendezvous mathematical modeling, the movement is decoupled into two subsystems, RV-bar and H-bar, to facilitate the application and analysis of the multivariable control. The results of the application of the LQR controller, in multiple configurations, to sys- tems in two types of approach are presented, approach by R-bar and by V-bar, of the Rendezvous maneuver are presented and discussed. Lastly, the advantages of combin- ing control methods with the knowledge of the movement dynamics to be controlled are discussed.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar o trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessSatélites - órbitasÓrbitasVeículos espaciaisEstudo da dinâmica orbital em manobra de Rendezvous com aplicação de controlador LQRinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2021-12-02T15:07:55Z2021-12-02T15:07:55Z2020-12-08porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/29334/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2020_YasminDaCostaFerreira_tcc.pdf2020_YasminDaCostaFerreira_tcc.pdfapplication/pdf9785691http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/29334/1/2020_YasminDaCostaFerreira_tcc.pdf76aae7bd0bfbf9fcd16e62d728bb54d3MD5110483/293342021-12-02 13:07:55.027oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712021-12-02T15:07:55Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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