Contributions to the average attitude control of nanosatellites

• Autor(a) principal: Gomes, João Eduardo Costa
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/266131
• topic: Sistemas de controle; Satélites artificiais; Nanotecnologia; Attitude control; Quaternion representation; Average theory; Non-linear

Este trabalho apresenta contribuições no contexto do método de controle médio para o controle de atitude ativa de nanossatélites através do uso de magnetorquers. Os principais conceitos, restrições e limitações devido ao uso desses atuadores são apresentados. Em seguida, com base em um trabalho anterior empregando um ganho adaptativo, uma lei de controle nova, não adaptativa é proposta para diminuir o consumo de energia do sistema como um todo sem perda de estabilidade. Garantias teóricas referentes às fronteiras das trajetórias do sistema de malha fechada são apresentadas por meio do método de controle médio - aplicado a regiões pré-estabelecidas - e teoria de estabilidade de Lyapunov. Diferentes resultados de simulação ilustram a eficácia da abordagem proposta para alcan- çar a atitude desejada para diferentes configurações de satélite. Uma comparação entre a nova abordagem com a estratégia adaptativa anterior disponível na literatura indica que uma economia considerável de energia pode ser alcançada, com valores chegando a 70 % para alguns casos. A saturação do sinal de controle é considerada em alguns dos cenários simulados, mas não mitigada.