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Projeto e simulação do controle de atitude autônomo de satélites usando lógica nebulosa

Processo: 97/00115-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de abril de 1997
Vigência (Término): 31 de março de 1998
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Sistemas Aeroespaciais
Pesquisador responsável:Marcelo Lopes de Oliveira e Souza
Beneficiário:Rodrigo Guerra
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Lógica fuzzy   Atitude frente aos computadores   Simulação por computador

Resumo

O aumento da autonomia operacional dos satélites tem propiciado uma contínua melhoria da performance e uma significativa redução dos custos operacionais. Uma das várias abordagens para garantir essa autonomia é a utilização da Lógica Nebulosa como base do algoritmo de controle, especialmente diante de incertezas na modelagem. É possível controlar os movimentos sobre os três eixos de um satélite (atitude) ajustando-se precisamente os domínios dos conjuntos de controle nebulosos e sintonizando-os automaticamente para reduzir a tolerância no erro. O propósito deste controlador é de melhorar o desempenho do Subsistema de Controle de Atitude - SCA, diante de incertezas na modelagem e na presença de perturbações ou ruídos, e o de aumentar sua resposta mantendo-se o tempo e o custo de energias baixos. O primeiro Satélite de Aplicações Científicas Brasileiro - SACI1, que está sendo construído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE, é uma das possíveis missões que podem se beneficiar desta nova abordagem. O satélite deverá permanecer com uma configuração de atitude específica (com uma rotação no eixo z de 6 rpm apontando para o Sol) através do SCA, usando três bobinas magnéticas como atuadores. Ainda que a direção do vetor momento magnético possa ser controlado, o vetor do campo geomagnético é totalmente dependente da posição orbital. Assim, o torque de controle pode não ser favorável em certas regiões da órbita causando perturbações indesejáveis. Os objetivos deste trabalho são os de projetar e simular um controle baseado na Lógica Nebulosa em um computador em tempo real e compará-lo com o controlador clássico já projetado e simulado nas mesmas condições, reduzindo-se o tempo, o custo de planejamento, integração e testes. (AU)