CaracterizaÃÃo e anÃlise de robustez do comportamento dinÃmico de um sistema de controle de atitude com atuadores sujeitos a restriÃÃes de chaveamento e controlador de primeira ordem.

AUTOR(ES)

Mesquita, Alexandre Rodrigues

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O presente trabalho ocupou-se do estudo da robustez do comportamento de um sistema afim por partes com tempos de transiÃÃo minimamente espaÃados que à encontrado em veÃculos lanÃadores e satÃlites. Os atuadores usados no controle de atitude desses sistemas sÃo do tipo liga-desliga e possuem restriÃÃes temporais de chaveamento. Ciclos-limite e movimentos persistentes nÃo-periÃdicos podem ocorrer. Na presenÃa de incertezas de modelagem, o sistema està sujeito a bifurcaÃÃes capazes de afetar o desempenho do controle. A natureza de comportamentos dinÃmicos complexos nesse sistema foi investigada usando-se diagramas de bifurcaÃÃo em funÃÃo dos parÃmetros de controle. Adotaram-se tÃcnicas como mapas de PoincarÃ, espectro de Lyapunov e dimensÃes fractais calculadas usando transformada de wavelets. Revelou-se uma rica coexistÃncia de dinÃmicas complexas, tais como ciclos-limite de perÃodo-k e caos. Um atrator similar ao quase-periÃdico à caracterizado. PossÃveis erros de modelagem do sistema de atuaÃÃo foram caracterizados usando tanto representaÃÃo paramÃtrica quanto nÃo-estruturada. O mÃtodo de Tsypkin foi utilizado para estudar a robustez da condiÃÃo de existÃncia de ciclo-limite. Assim, uma fronteira de robustez pÃde ser identificada no espaÃo de parÃmetros de controle. Essa fronteira foi validada por meio de simulaÃÃo e comparada com aquela obtida pelo mÃtodo da funÃÃo descritiva, revelando as desvantagens deste mÃtodo no projeto de controladores robustos para o sistema estudado. TambÃm foi proposto um mÃtodo de sÃntese de controladores robustos usando o lugar de Hamel. Os resultados mostram que à possÃvel minimizar a amplitude de oscilaÃÃo e o consumo de combustÃvel robusta e simultaneamente.

ASSUNTO(S)

nÃo-linearidade restriÃÃes sistemas de chaveamento robustez (matemÃtica) controle de atitude sistemas dinÃmicos atuadores

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