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Controllo di assetto di un satellite mediante attuatori giroscopici

Informazioni tesi

  Autore: Lucrezia Bianco
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2004-05
  Università: Università degli Studi di Napoli - Federico II
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria industriale
  Relatore: Michele Grassi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 100

Il lavoro è stato svolto partendo dallo studio delle differenti tipologie di ruote d’inerzia, di queste si è scelto di analizzare il tipo momentum wheel fissa e a due gradi addizionali di libertà (control moment gyroscope).
In seguito si sono ricavate l’equazioni d’Eulero che descrivono la dinamica di assetto di un satellite in orbita sottoposto a coppie esterne (pressione di radiazione solare, gradiente di gravità, ecc..) e su quale è montata una ruota d’inerzia del tipo control moment gyroscope.
Sono state individuate logiche di controllo di tipo PD ed inserite all’interno dell’Equazioni d’Eulero per ottenere delle equazioni nelle rotazioni di roll, pitch e yaw del riferimento body rispetto a quello orbitante.
Il sistema è stato analizzato nel dominio di Laplace allo scopo di individuare la funzione di trasferimento e studiare il luogo delle radici determinando i valori da assegnare ai guadagni delle leggi di controllo per ottenere determinate caratteristiche nella risposta del sistema.
Le logiche di controllo introdotte sono state verificare analizzando numericamente le risposte di roll, pitch e yaw a disturbi di tipo impulsivo a gradino e periodici. A tale fine è stato sviluppato un codice numerico in Matlab.

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I Introduzione Questo lavoro si propone di analizzare il controllo d’assetto mediante attuatori giroscopici con particolare attenzione al caso delle ruote giroscopiche e d’inerzia. Il lavoro è stato articolato nei seguenti punti: ξ Analisi dei differenti attuatori ed in particolare quelli giroscopici ξ Studio del modello di dinamica d’assetto comprendente la parametrizzazione dell’assetto e le equazioni d’Eulero ξ Derivazione delle coppie di gradiente di gravità ξ Analisi della dinamica d’assetto in presenza di una ruota giroscopica comprendente la derivazione delle equazioni d’Eulero, l’individuazione delle funzioni di controllo e la conseguente determinazione delle funzioni di trasferimento di roll, pitch e yaw. ξ Analisi della dinamica d’assetto in presenza di una ruota d’inerzia comprendente la derivazione delle equazioni d’Eulero, l’individuazione delle funzioni di controllo e la conseguente determinazione delle funzioni di trasferimento di roll, pitch e yaw.

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Parole chiave

attuatori giroscopici
control moment gyro
controllo assetto
dinamica assetto
momentum wheel
pitch
roll
ruote d'inerzia
yaw

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