Controle digital de uma planta giroscópio.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fabio Yukio Toriumi
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://doi.org/10.11606/D.3.2016.tde-21122016-090720
Resumo: Esta dissertação apresenta a modelagem matemática de um giroscópio de controle de momento (CMG) e aplica técnicas de controle digital para o controle de atitude dessa planta. CMGs são atuadores importantes para o controle de atitude de corpos no espaço, tais como satélites e veículos espaciais. Desenvolve-se a modelagem da planta por meio da mecânica Lagrangiana e estudam-se técnicas específicas de controle PID (proporcional-integral-derivativo) e LQR (linear-quadratic regulator ) digitais para aplicação em sistemas com a planta nas configurações desacoplada e acopladas de fase mínima e não-mínima. Realizam-se ensaios via simulação, com o modelo não-linear da planta, bem como via experimentos práticos, com o sistema real, para validar os controladores projetados. Com isso, obtêm-se resultados positivos com ambas as técnicas estudadas, com exceção ao caso acoplado de fase não-mínima, para o qual uma das técnicas não foi capaz de controlar a atitude da planta.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis Controle digital de uma planta giroscópio. Digital control of a gyroscope plant. 2016-08-05Bruno Augusto AngelicoRodrigo Alvite RomanoEduardo Aoun TannuriFabio Yukio ToriumiUniversidade de São PauloEngenharia ElétricaUSPBR CMG gyroscope Control (Systems and Control Theory) Control application Controle (Teoria de Sistemas e Controle) Controle aplicado Controle digital Digital control Dynamic systems Giroscópio CMG Sistemas dinâmicos Esta dissertação apresenta a modelagem matemática de um giroscópio de controle de momento (CMG) e aplica técnicas de controle digital para o controle de atitude dessa planta. CMGs são atuadores importantes para o controle de atitude de corpos no espaço, tais como satélites e veículos espaciais. Desenvolve-se a modelagem da planta por meio da mecânica Lagrangiana e estudam-se técnicas específicas de controle PID (proporcional-integral-derivativo) e LQR (linear-quadratic regulator ) digitais para aplicação em sistemas com a planta nas configurações desacoplada e acopladas de fase mínima e não-mínima. Realizam-se ensaios via simulação, com o modelo não-linear da planta, bem como via experimentos práticos, com o sistema real, para validar os controladores projetados. Com isso, obtêm-se resultados positivos com ambas as técnicas estudadas, com exceção ao caso acoplado de fase não-mínima, para o qual uma das técnicas não foi capaz de controlar a atitude da planta. This dissertation presents the mathematical modeling of a control moment gyroscope (CMG) and applies digital control techniques for its attitude control. CMGs are important actuators for bodies attitude control in the space, such as satellites and space vehicles. The system modeling is developed with the Lagrangian mechanics and a digital proportionalintegral- derivative (PID) and a digital linear-quadratic regulator (LQR) control techniques are studied and applied to a decoupled system and coupled systems with minimum and non-minimum phases. Simulation tests with the non-linear plant model and experimental tests with the real plant are done in order to validate the control techniques. Then, positive results are reached with both studied techniques, excepting in the coupled system with non-minimum phase, in which one technique was not able to control it. https://doi.org/10.11606/D.3.2016.tde-21122016-090720info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T19:49:50Zoai:teses.usp.br:tde-21122016-090720Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-12-22T13:06:45.489907Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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