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Dissertação

{pt_PT=Fault tolerant control for terminal rendezvous in active removal of space debris } {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Esta dissertação aborda o desenho de controladores tolerante a falhas de satélites, durante manobras de proximidade em missões de recolha activa de detritos espaciais. As contribuições deste trabalho incluem: o desenvolvimento de um modelo linear e não-linear 6 com graus de liberdade, com a finalidade de ser usado no desenho dos sistemas de controlo e análise, respectivamente; o desenho de controladores para movimento linear e angular relativo desacoplado, em condições nominais, i.e. considerando que não existem incertezas de modelo, nem falhas, usando técnicas de controlo H infinito; a avaliação do impacto dos parâmetros de desenho nas características do sistema em malha fechada; a categorização de possíveis cenários de falhas, fornecendo também critérios de segurança, no caso de ocorrência de avaria do actuador; o desenvolvimento do modelo matemático para incertezas paramétricas e falhas do actuador; o desenho do controlador para modelos incertos e com falha usando técnicas de controlo H infinito; a avaliação da robustez do sistema global, em termos de estabilidade e desempenho, com a utilização de técnicas de análise do valor-mu e de simulações de cenários de falha; reflexão crítica sobre os benefícios e limitações de cada um dos controladores projectados, bem como direcções para o trabalho futuro., en=This dissertation addresses passive Fault-Tolerant Control (FTC) design techniques for close range maneuvers in Active Debris Removal (ADR) missions. The contributions of this work include: the development of a 6 Degree-of-Freedom (DoF) linear and nonlinenar models that will be used for control system design and analysis, respectively; the design of decoupled relative linear and angular motion controllers under nominal conditions, i.e. considering neither model uncertainties, nor faults, by using H infinity control techniques; the in-depth assessment of the impact of the design parameters on the characteristics of the closed-loop system; the definition of envisioned fault scenarios, providing also a safety assessment, in order to evaluate the next step in case of actuator malfunction occurrence; the development of a mathematical model for parametric uncertainties and actuator faults; the design of controllers by using H infinity control techniques, for the uncertain models of the healthy and faulty plants; the evaluation of the robust stability and performance of the closed-loop system by means of mu-analysis and of worstcase scenario simulations, in the presence of actuator faults; a thorough discussion on the benefits and limitations of each of the controller designs, as well as directions for future work.}
Keywords: {pt=Modelo de Dinâmica Relativa, Controlo H infinito, Incertezas do Modelo, Actuador, Falha, Segurança, en=Relative Dynamics Model, H infinity control, Model Uncertainty, Actuator, Fault, Safety}

Discussão: junho 27, 2017, 9:30