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Acoplamiento de Guía Avanzada y Control Robusto para el Descenso y Aterrizaje Preciso de Lanzadores Reutilizables

Autores: De Oliveira, Alice; Lavagna, Michèle

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Acoplamiento de Guía Avanzada y Control Robusto para el Descenso y Aterrizaje Preciso de Lanzadores Reutilizables


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Papel
Acoplamiento
Optimización convexa
Orientación
Control
Descenso

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento investiga el acoplamiento de la guía de optimización convexa sucesiva con control estructurado robusto para el descenso y el aterrizaje preciso de Vehículos de Lanzamiento Reutilizables (RLVs). Más particularmente, se prevé que este sistema de Guía y Control (G&C) se integre en un simulador de dinámica controlada de RLV no lineal de seis grados de libertad que cubre la fase aerodinámica y de descenso propulsado hasta el aterrizaje vertical de un cohete de primera etapa equipado con un sistema de control de vector de empuje y aletas planas dirigibles. Se realiza un análisis de estrategia de función de costo para encontrar la más eficiente que se implemente en bucle cerrado con el sistema de control robusto y la mecánica de vuelo del vehículo involucrada. Además, se describe a fondo la síntesis del controlador a través de estructuras estructuradas. Estas se construyen en diferentes puntos de la trayectoria de descenso utilizando estructuras similares a Proporcional-Integral-Derivativa (PID) con retroalimentación sobre los ángulos de actitud, tasas y velocidades laterales del cuerpo. La arquitectura se verifica a través de análisis lineales así como de casos no lineales con el simulador mencionado, y el enfoque de G&C se valida comparando el rendimiento y la robustez con un sistema de referencia en condiciones nominales así como en presencia de perturbaciones. Los resultados generales muestran que el sistema de G&C propuesto representa un candidato relevante para la fase de vuelo de descenso realista y aterrizaje preciso para lanzadores reutilizables.

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