Sistema de controle de atitude para foguete de pequeno porte

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Porto, Marconi Campos Ferreira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: http://bdm.unb.br/handle/10483/19222
Resumo: Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação, 2017.
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spelling Porto, Marconi Campos FerreiraRondineau, Sébastien Roland Marie JosephRosa, Alex daPORTO, Marconi Campos Ferreira. Sistema de controle de atitude para foguete de pequeno porte. 2017. xvi, 180 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.http://bdm.unb.br/handle/10483/19222Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação, 2017.O trabalho consiste no projeto de um controlador de ganhos programados do ângulo de arfagem do foguete LILE-2 da Hybrid Propulsion Team. A Hybrid Propulsion Team é uma equipe de alunos de várias engenharias da Universidade de Brasília dos campi Darcy Ribeiro e Gama. Tem como objetivo produzir um foguete de pequeno porte para um concurso (N-Prize) promovido pela Universidade de Cambridge (Reino Unido) com a intenção de colocar um pequeno satélite em órbita que dê três voltas em torno da Terra. Já foram testados quatro foguetes pela equipe. O nome da equipe (propulsão híbrida, em português) dá-se devido ao fato de se usar propelentes em estados diferentes: combustível sólido (parafina) e oxidante líquido (óxido nitroso – N2O). No início das pesquisas com propelentes híbridos, houve muita relutância em seu uso por pesquisadores, mas hoje é largamente usado. Na área de Dinâmica de Vôo, o foguete possui três eixos que rotacionam nos ângulos Pitch (arfagem), Yaw (guinada), Roll (rolagem). A orientação desses três ângulos definem a Atitude do foguete. Para essa aeronave o projeto de controle dos ângulos de arfagem e guinada são idênticos, enquanto que o ângulo de rolagem necessita de um projeto diferente. Os controles do três ângulos podem ser feitos independentemente um do outro. O Pitch é considerado o ângulo mais relevante visto ser o usado para se calcular a trajetória de vôo.O ângulo de ataque, pequena perturbação que altera a orientação do vetor velocidade, será controlado pela mudança na orientação do jato de combustão. O ângulo de ataque será discretizado em 20 amostras e para cada amostra serão calculadas numericamente três derivadas de estabilidade (parâmeros aerodinâmicos) que serão adicionadas aos outros parâmetros do sistema de controle que não variam com o ângulo de ataque. Desse modo, serão 20 conjuntos de parâmetros e será projetado um sistema de controle contínuo para cada conjunto. Em seguida, será usado um simulador computacional (MATLAB) para validar o modelo. Nisso consiste o controlador de ganhos programados.Submitted by Ruthlea Nascimento (ruthlea.nascimento@gmail.com) on 2018-01-30T12:59:06Z No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017_MarconiCamposFerreiraPorto.pdf: 9567618 bytes, checksum: bee98bf7ceab2880e65b01884381c125 (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2018-01-31T12:05:49Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017_MarconiCamposFerreiraPorto.pdf: 9567618 bytes, checksum: bee98bf7ceab2880e65b01884381c125 (MD5)Made available in DSpace on 2018-01-31T12:05:49Z (GMT). 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At the beginning of research with hybrid propellants, there was much reluctance in its use by researchers, but today it is widely used. In the area of Flight Dynamics, the rocket has three axes that rotate in the Pitch, Yaw, Roll angles. The orientation of these three angles defines the Attitude of the rocket. For this rocket the design of control of the pitch and yaw angles are identical, while the roll angle requires a different design. The controls at the three angles can be made independently of one another. Pitch is considered the most relevant angle since it is used to calculate the flight trajectory. The angle of attack, small perturbation that changes the orientation of the velocity vector, will be controlled by the change in orientation of the combustion jet. The angle of attack will be discretized in 18 samples and for each sample will be numerically calculated three stability derivatives (aerodynamic parameters) that will be added to the other parameters of the control system that do not vary with the angle of attack. In this way, there will be 18 sets of parameters and a continuous control system will be designed for each set. Next, a computer simulator (MATLAB) will be used to validate the model. This is the programmed gain controller.Controladores (Engenharia mecatrônica)Veículos espaciaisSistema de controle de atitude para foguete de pequeno porteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2018-01-31T12:05:49Z2018-01-31T12:05:49Z2017info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain49http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19222/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_textapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19222/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19222/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19222/5/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD55ORIGINAL2017_MarconiCamposFerreiraPorto.pdf2017_MarconiCamposFerreiraPorto.pdfapplication/pdf9567618http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/19222/1/2017_MarconiCamposFerreiraPorto.pdfbee98bf7ceab2880e65b01884381c125MD5110483/192222019-01-30 12:00:00.42oai: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:115712019-01-30T14:00Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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