Para reduzir o erro residual de atitude em satélites sem arrasto, foi projetado um mecanismo de controle de estabilização de apontamento baseado na troca de momento. Utilizando o princípio de controle de eixo composto, em cooperação com o circuito de controle de atitude sem arrasto, pode-se aumentar a precisão da estabilidade de apontamento do satélite para a ordem dos nano-radianos, ao mesmo tempo que se reduz o consumo do fluido de trabalho, alcançando o objetivo de prolongar a vida útil do satélite. Foi projetado um conjunto de mecanismos de troca de momento do eixo sensível utilizando cerâmica piezoelétrica, e foram deduzidos e analisados os momentos de torque de interferência adicionais gerados pelo movimento de pequenos blocos de massa, com base na dinâmica da atitude do satélite. Os sistemas do eixo principal e do subeixo do sistema composto foram ajustados separadamente, calculando a largura de banda do sistema que atende aos requisitos de desempenho. Foram adotados modelo inverso feedforward e controle PID adaptativo para compensar a não linearidade da cerâmica piezoelétrica e as perturbações sofridas pelo satélite. Por fim, a viabilidade global do sistema foi verificada por meio de simulações conjuntas do Adams e Simulink. Os resultados da simulação mostram que a intervenção deste mecanismo pode reduzir efetivamente a largura de banda do sistema de controle, alcançando o controle de estabilidade de apontamento de 10 nrad·Hz^{-1/2} @ 1 mHz~1 Hz.

Satélite sem arrasto; controle de eixo composto; estabilidade de atitude; cerâmica piezoelétrica