logo SBA

ETD

Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-02052007-102044


Tipo di tesi
Tesi di laurea vecchio ordinamento
Autore
Miceli, Davide
Indirizzo email
davide.miceli@libero.it
URN
etd-02052007-102044
Titolo
Analisi di un sistema avionico basato su Control Moment Gyro
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Relatori
Relatore Denti, Eugenio
Relatore Mengali, Giovanni
Relatore Pantaleoni, Mauro
Relatore Campolo, Giovanni
Parole chiave
  • CMG
  • control moment gyro
  • pseudoinversa
  • reaction wheel
  • satellite
  • sistema avionico
Data inizio appello
20/02/2007
Consultabilità
Completa
Riassunto
I Sommario

La presente relazione illustra il lavoro di tesi da me svolto presso la sede romana di “ALCATEL ALENIA SPACE”.
La tesi è incentrata sull’analisi di un sistema avionico basato sull’utilizzo di Control Moment Gyro (CMG). Lo scopo è quello di identificare un sistema di attuazione in grado di adempiere ai requisiti di agilità e di puntamento fine richiesti dalla nuova generazione di satelliti.
In particolare, la prima parte del documento si occupa di illustrare il funzionamento e l’utilizzo dei CMG, ponendo particolare attenzione al problema delle configurazioni singolari e mostrando alcune delle possibili metodologie sviluppate per guidare i Control Moment Gyro ed evitare di raggiungere la condizione di singolarità.
Nella seconda parte, viene mostrato il modello dello Spacecraft, che utilizza tre diverse configurazioni di CMG. In particolare sono: due cluster con 4 CMG a configurazione piramidale, che si differenziano solo per l’angolo di inclinazione della piramide, e un cluster di due CMG e quattro Reaction Wheel. Questo modello è stato implementato tramite codice Matlab. Parallelamente, in seguito ad un dimensionamento di massima, è stato sviluppato un modello matematico del CMG che tiene conto del fenomeno dell’attrito, della flessibilità del rotore e della componente di momento angolare accumulata dalla rotazione del dispositivo di guida del CMG, il gimbal. Anche questo modello è stato implementato mediante codice Matlab ed è stato utilizzato per rendere il comportamento dello spacecraft il più vicino possibile alla realtà. L’unico componente del modello che è stato considerato ideale è il sensore di posizione, la cui modellizzazione esula dagli scopi di questa tesi.
In fine, è stata condotta una campagna di simulazioni confrontando i risultati ottenuti con un modello ideale del CMG e quelli ottenuti con un modello reale, al fine di valutare il comportamento dei dispositivi di attuazione e di verificare la bontà del dimensionamento preliminare o, in alternativa, modificarlo.
File