Controle de orientação em um pêndulo com saturação na roda de reação

• Processo: 16/21977-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Samuel da Silva
• Beneficiário: João Francisco Silva Trentin
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/12985-2 - Aplicação de controle por momento giroscópico com velocidade variável em um pêndulo com roda de reação, BE.EP.MS
• Assunto(s): Dinâmica não linear Controle de sistemas mecânicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: controle de orientação | Dinâmica Não Linear | pêndulo rígido | roda de reação | saturação de atuadores | Controle de Sistemas Mecânicos

Resumo

O controle de orientação usando como atuadores rodas de reação é uma das formas mais populares de estabilizar e rejeitar perturbações externas em dispositivos aeroespaciais. A partir da mudança controlada da taxa de variação do momento angular usando, por exemplo, uma roda de reação, é possível controlar a taxa de oscilação e direção de corpos rígidos no espaço. Estudos mostram que o pêndulo rígido com roda de reação pode ser controlado tanto por controladores lineares quanto não lineares, porém em ambos os casos irá ocorrer a saturação do atuador. Dessa forma, a meta desta dissertação de mestrado é investigar e analisar melhores técnicas de controle para resolver ou atenuar o problema envolvendo a saturação da roda de reação. No entanto, será estudado formas para fazer o controle da orientação em posições distantes dos pontos de equilíbrios, em situações onde não é possível o uso de modelos linearizados. Além disso, também serão analisadas alterações mecânicas no pêndulo com roda de reação, como acrescentar uma segunda roda de reação ou fazer com que o sistema apresente torque giroscópico, por exemplo, tirando a roda de reação do plano, visando verificar se essas alterações podem trazer benefícios para o controle de orientação. Este projeto apresenta uma descrição de motivação, contribuições, objetivos e cronograma para avaliação e solicitação de financiamento. (AU)