dc.contributor.advisor | Silva, André Luís da | |
dc.contributor.advisor | Paglione, Pedro | |
dc.creator | Sehnem, Róger Mateus | |
dc.date.accessioned | 2022-08-05T11:34:44Z | |
dc.date.available | 2022-08-05T11:34:44Z | |
dc.date.issued | 2021-08-13 | |
dc.date.submitted | 2021 | |
dc.identifier.citation | Sehnem, R. M. Estimação da trajetória ótima de um lançador movido a foguete de propelente sólido. 2021. 102 p.
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeroespacial)-
Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2021. | por |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25796 | |
dc.description | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa
Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Aeroespacial, RS, 2021. | por |
dc.description.abstract | In this work the optimal trajectory of orbital insertion of a Rocket-Powered Launcher is calculated, considering the discontinuities caused by the stage shifts, via the optimal control
theory. First the translational dynamics of each stage is obtained. Then, the optimal control theory is developed, for problems with discontinuities and defined by various dynamics,
using the calculus of variations. This theory transforms the problem of finding a control
function u(t), which minimizes a performance index, in a Multipoint Boundary Value Problem. For nonlinear dynamics, as is the case, the solution of this problem can usually only
be obtained through numerical methods. Due to the nature of the problem, two numerical methods had to be used, the Collocation Method, already implemented in the MATLAB
platform, and the Multiple Shooting Method, the first is used due to its larger converge region and the second due to its ease of parallelization, which considerably reduces the time
needed to a solution. The problem is then solved with the aid of the Continuation Method,
which consists of gradually deforming the solution of a known simpler problem into the final
and more complex problem desired. All the methods and algorithms used are presented
and finally the optimal trajectory found is presented and discussed. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Controle ótimo | por |
dc.subject | Otimização de trajetória | por |
dc.subject | Dinâmica | por |
dc.subject | Veículo lançador de satélites | por |
dc.subject | Problema de valor de contorno em múltiplos pontos | por |
dc.title | Estimação da trajetória ótima de um lançador movido a foguete de propelente sólido | por |
dc.title.alternative | Optimal trajectory estimation of a solid propellant rocket-powered launcher | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.degree.graduation | Engenharia Aeroespacial | por |
dc.description.resumo | Neste trabalho a trajetória ótima de inserção orbital de um Veículo Lançador de Satélites
(VLS) propelido a foguete é calculada, considerando descontinuidades causadas pela troca
de estágios, através da teoria de controle ótimo. Primeiramente a dinâmica de translação
de cada estágio do VLS é obtida. Em seguida, a teoria de controle ótimo é desenvolvida,
para problemas com descontinuidades e definidos por várias dinâmicas, utilizando o cálculo variacional. Essa teoria transforma o problema de encontrar uma função de controle
u(t), que minimiza um índice de desempenho, em um Problema de Valor de Contorno
em Múltiplos Pontos (PVCMP). Para dinâmicas não lineares, como é o caso, a solução
deste problema geralmente só pode ser obtida através de métodos numéricos. Devido à
natureza do problema, dois métodos numéricos precisaram ser utilizados, o método da
colocação, já implementado na plataforma MATLAB, e o Método dos Múltiplos Tiros, o primeiro é utilizado devido à sua maior região de convergência e o segundo devido à sua
fácil paralelização, que diminui consideravelmente o tempo necessário para uma solução.
O problema é então resolvido com o auxílio do método da continuação, que consiste de
deformar gradativamente a solução de um problema mais simples no problema final e mais
complexo desejado. Todos os métodos e algoritmos utilizados são apresentados e, por fim,
a trajetória ótima encontrada é apresentada e discutida. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |