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Diseño y Simulación de un Actuador de Flexión Flexible para el Control de Actitud de Velas Solares

Autores: Liu, Meilin; Wang, Zihao; Ikeuchi, Daiki; Fu, Junyu; Wu, Xiaofeng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Diseño y Simulación de un Actuador de Flexión Flexible para el Control de Actitud de Velas Solares


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Diseño
Actuador de flexión flexible
Aleación con memoria de forma
Control de actitud
Navegación solar
Red neuronal

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta el diseño de un actuador flexible de doblado utilizando aleación de memoria de forma (SMA) y su integración en el control de actitud para la navegación solar. El actuador SMA tiene ventajas en su relación potencia-peso y su ligereza. Se diseñó y desarrolló el mecanismo de doblado y los modelos del actuador. Se implementó un controlador adaptativo basado en redes neuronales para controlar la naturaleza no lineal del actuador SMA. Los módulos de control del actuador se integraron en el modelo de actitud de la vela solar con un controlador PD de cuaterniones que formó un control en cascada. Se investigó y evaluó la viabilidad y el rendimiento del actuador propuesto para el control de actitud, mostrando que el actuador podría generar un par de 1.5 x 10 Nm, lo que maniobró una vela solar basada en un CubeSat de 1600 m en 45 grados en 14 horas. Los resultados demuestran que el actuador de doblado SMA propuesto puede integrarse de manera efectiva en el control de actitud para la navegación solar bajo perturbaciones externas moderadas utilizando un diseño de controlador apropiado, lo que indica el potencial de una vela solar más ligera para futuras misiones.

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