Diseño e implementación de métodos de control no lineal por realimentación de estados aplicado a la rueda de reacción

Abstract

La siguiente tesis hace un análisis tanto teórico, como práctico de dos métodos de control no Lineal aplicados al modelo específico de la rueda de reacción, asimismo se hace un análisis de las variables que pueden influenciar en la dinámica del sistema de la Rueda de Reacción en su punto de equilibrio inestable. La tesis se basa en la documentación realizada por varios autores acerca del modelo de rueda de reacción, de la implementación de un método de control clásico, así como la simulación de un modelo de control más moderno, y del estudio de su dinámica para distintos puntos de operación. El propósito fundamental de la tesis es realizar las simulaciones con los dos tipos distintos de control no lineal en el punto de equilibrio inestable, comparando su performance y su respuesta deseada ante distintos factores como ruido, perturbación y saturación; siendo deseable que consiga un error en estado estacionario nulo con mínimo sobreimpulso. Además, se realizará la implementación de ambos tipos de control no lineal, para comparar su performance en la práctica, con la performance en la simulación, encontrando así también las limitaciones en la parte mecánica que puede generar cambios en la performance del método de control.

The following thesis makes a theoretical and practical analysis of two methods of nonlinear control applied to the specific model of the reaction wheel, also an analysis of the variables that can influence the dynamics of the reaction wheel system in its point of unstable balance. The thesis is based on the documentation made by several authors about the reaction wheel model, the implementation of a classical control method, as well as the simulation of a more modern control model, and the study of its dynamics for different points of operation. The fundamental purpose of the thesis is to perform the simulations with the two different types of non-linear control at the point of unstable equilibrium, comparing their performance and their desired response to various factors such as noise, disturbance and saturation; It is desirable to get a zero steady state error with minimum overshoot. In addition, the implementation of both types of non-linear control will be performed, to compare their performance in practice, with the performance in the simulation, thus also finding the limitations in the mechanical part that can generate changes in the performance of the control method