Control de actitud de un cohete de sondeo atmosférico

Abstract

Un cohete necesita de un sistema de control de actitud para superar posibles perturbaciones. Sobre un cohete pueden aparecer fuerzas que lo desestabilicen de una trayectoria idealmente vertical: viento, desalineamiento de las fuerzas de empuje, asimetría de la carga, etc. Éstas y muchas más son las perturbaciones de un cohete, y para evitar que éste se desestabilice y caiga o explote se requiere de un sistema que controle su actitud. En el presente estudio se opta por un sistema de control activo basado en modificar la dirección del vector empuje simbolizado con TVC (Thrust Vector Control). El estudio está dividido en dos partes: una primera parte en que se modela matemáticamente el cohete y el sistema de control de empuje y una segunda parte en que se estudia el comportamiento de distinta s estructuras de control (PID clásico, control predictivo MPC (Model of Predictive Control) y control auto-sintonizado STR (Self-Tuning Regulator)). Se finaliza con la elección de un sistema de control y sus parámetros. Finalmente, la última sección se dedica al estudio del control discreto y en que se tratan temas relacionados con el tiempo de muestreo, la sensibilidad y la precisión de los sensores, entre otros. En este estudio se hace especial hincapié en comparar la respuesta de distintos modelos de control de una planta inestable.