Modelado, Simulación y Control de Satélites en los Puntos de Lagrange del Sistema Tierra-Luna

Abstract

[ES] El objetivo de este artículo es modelar, analizar y controlar una constelación de cinco satélites, situados en los puntos de Lagrange del sistema Tierra – Luna. El modelo se ha desarrollado incluyendo efectos complejos no considerados habitualmente, como el viento solar, la no esfericidad de los planetas y la deriva de la órbita lunar, para hacerlo más realista. Sobre los satélites se ejerce una propulsión continua, calculada por medio de controladores tipo PD, tanto convencionales como borrosos, y cuya finalidad es situar y mantener a cada satélite en su punto de Lagrange frente a las inestabilidades y derivas inherentes al sistema. El sistema completo se ha implementado en el lenguaje de modelado Modelica, para el que se han creado una serie de elementos aeroespaciales, y las simulaciones se han desarrollado con el software Dymola. Tanto con los controladores clásicos como con los borrosos se han obtenido muy buenos resultados.

[EN] In this work, a constellation of five satellites placed in the Lagrange points of the Earth-Moon system has been modelled, analyzed and controlled. Non-lineal effects such as the solar wind, the orbital eccentricity, etc. have been included in the model to make it more realistic. Conventional and fuzzy PIDlike controllers have been applied in order to maintain the satellites in the desired position despite the instabilities and drifts inherent in this system. The system has been developed using Modelica and simulated with Dymola; besides, several aerospace objects have been generated using this language. Both conventional and fuzzy controllers have provided good results.