Proposta de controlador não linear para atitude de nanossatélite baseada em cinemática descrita por quatérnios

Abstract

Interest in the CubeSat class of nanosatellites has surged in recent years. In Brazil, some projects based on CubeSat class have been developed, and one of these projects in development is the Nanosatellite Constellation for Environmental Data Collection (CONASAT), which is developed by the INPE/CRN and UFRN. The main objective of this work is to modify the attitude control law of the nanosatellites (that uses magnetorquers as the only active torque source) to reduces the power consumption during the stabilization process. In this work is proposed adding a nonlinear function to compensate for the coupling effects that exists in the traditional attitude control. Some simulation results are shown to exhibit the performance of the proposed controller. Resumo: O interesse na classe CubeSat de nanossatélites aumentou nosúltimos anos. No Brasil, alguns projetos com base na plataforma de CubeSat têm surgido, e dentre eles está o projeto CONASAT, o qualé desenvolvido pelo INPE/CRN e UFRN, que tem o objetivo de desenvolver uma constelação de nanossatélites para coleta de dados ambientais. Este trabalho apresenta alterações no controle de atitude do nanossatélite (atuado através de bobinas magnéticas) que está sendo desenvolvido no projeto CONASAT, com o objetivo de reduzir o consumo de energia utilizado na estabilização do satélite emórbita. Para isto, será adicionadaà lei de controle tradicional (PD), uma correção não linear visando compensar os efeitos dos acoplamentos existentes ao se acionar as bobinas magnéticas do nanossatélite. Resultados de simulação são apresentados para comprovar o funcionamento da técnica proposta.