Dissertação
Model Predictive Control and Allocation with Nonconvex Constraints for Space Rendezvous EVALUATED
A exploração espacial e serviços baseados em satélites tornaram-se comuns no nosso dia-a-dia, quer seja através do uso de sistemas de navegação, previsões meteorológicas, ou até televisão por satélite. Um problema comum no contexto da exploração espacial é a manobra de rendezvous, onde uma nave espacial se aproxima de outra e iguala a sua velocidade, permitindo tarefas essenciais como reabastecimento, ou transferência de tripulação. Esta dissertação apresenta um cenário de rendezvous entre um satélite perseguidor e um satélite alvo, com foco no uso de controlo preditivo para construir um controlador capaz de gerar durações de disparo para os propulsores do perseguidor que o conduzem ao alvo. Esta é uma técnica de controlo flexível baseada em otimização que, ao contrário de métodos tradicionais, permite a inclusão de restrições no problema de controlo, como obstáculos ao longo da trajetória do perseguidor. Esta dissertação aborda também a complexidade computacional do problema de otimização colocado pelo controlador preditivo, e apresenta dois algoritmos que aproximam a solução deste problema, com um custo computacional muito menor. Os resultados obtidos mostram que estes algoritmos geram trajetórias semelhantes à solução ótima, tornando-os adequados para aplicações em tempo real, onde o controlador é usado para gerar durações de disparo para os propulsores em tempo real. É necessária investigação adicional para garantir que a solução gerada por estes algoritmos é suficientemente próxima da solução ótima para ser útil na prática, uma vez que a segurança e a fiabilidade são de extrema importância na indústria espacial.
novembro 30, 2023, 11:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Rita Maria Mendes de Almeida Correia da Cunha
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Associado
