Dissertação
Distributed decentralized control for very large-scale systems with application to LEO satellite mega-constellations EVALUATED
As vantagens e o potencial de redes complexas de sistemas interconectados em grande escala são inquestionáveis numa infinidade de áreas de engenharia, não apenas como oportunidades de investimento, mas também como uma transição natural no sentido da melhoria da eficiência, robustez e escalabilidade. Concretamente, as megaconstelações de satélites prometem revolucionar tanto o futuro das comunicações quanto a observação e monitorização da Terra. Ainda que estejam em curso diligências conducentes à operacionalização destas soluções, as atuais tecnologias de comando remoto individual, aplicadas há décadas, comprometem a viabilidade funcional e financeira de tais empreendimentos. Assim, o objetivo da presente tese decorre desta lacuna no estado da arte. Primeiro, o problema de controlo distribuído e descentralizado é formulado numa estrutura de horizonte recuante, a que acrescem restrições de exequibilidade em larga escala. Segundo, é proposto um procedimento de relaxação convexa para aproximar a solução ótima do problema de síntese de um regulador num ambiente descentralizado, validado com recurso a uma simulação numérica de larga escala e a resultados experimentais. Adicionalmente, propõe-se uma solução de seguimento. Terceiro, é desenvolvida uma nova solução de controlo, distribuída e descentralizada, para o caso particular de sistemas dinamicamente desacoplados. A síntese do controlador é distribuída pela rede introduzindo um aproximação e um procedimento de agendamento de operações, além de técnicas de relação convexa, para cumprir as restrições de exequibilidade em grande escala. Quarto, o potencial da solução para o controlo cooperativo de órbita da megaconstelação Starlink é ilustrado, com sucesso, num propagador de órbita de alta fidelidade.
novembro 17, 2022, 10:0
Publicação
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Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Associado