Otimização e Controlo de Trajetórias

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Kouamana Bousson
Código:
10402
Ano:
5
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Aeronáutica e Astronáutica
Tipo de ensino:
Presencial.
Estágios:
Não tem estágio.
Objectivos de Aprendizagem:
Desenvolver nos alunos competências relativas a métodos de modelação, análise e de concepção focados na otimização e controlo de trajetórias no âmbito da navegação aeroespacial em 4D. Neste âmbito, são estudados nesta unidade curricular métodos e exemplos aplicáveis a aeronaves comerciais, UAVs, mísseis e naves espaciais.
Conteúdos programáticos:
Módulo I (Modelos e Processamento de Trajetórias Aeroespaciais) - Problemática da otimização e do controlo de trajetórias em 4D. Modelos de trajetórias aéreas. Modelos de trajetórias espaciais. Filtragem de Kalman. Estimação e reconstrução de trajetórias em 4D.

Módulo II (Otimização de Trajetórias do Voo) - Métodos e algoritmos de otimização estática (paramétrica). Métodos e algoritmos de otimização dinâmica (métodos diretos e métodos indiretos). Otimização de trajetórias em 4D (voo atmosférico e voo espacial).

Módulo III (Controlo de Trajetórias) - Controlo ótimo de trajetórias pelos métodos LQR e H-infinito. Projeto de controladores de trajetórias (para aeronaves comerciais, UAVs, mísseis e naves espaciais).
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
METODOLOGIA DE ENSINO:

As metodologias aplicadas (avaliação incluída) cumprem com o Despacho Reitoral (R) 28/2006 de 14 de Setembro, e as alterações sucessivas introduzidas pelos Despachos 32-A/2006 de 30 de Outubro, 33/2008 de 1 de Setembro, e 31/R/2009 de 4 de Agosto.

CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO:

A. FASE DE APRENDIZAGEM
Avaliação 1 (Frequência & Miniprojeto): 50%;
Avaliação 2 (Frequência & Miniprojeto): 50%;

B. EXAME: Exame escrito (100%).
Bibliografia principal:
1. D. P. Bertsekas. Nonlinear Programming, 2nd Edition. Athena Scientific. 1999.
2. J. T. Betts. “Survey of numerical methods for trajectory optimization,” Journal of Guidance, Control and Dynamics, 21(2), pp. 193-207, 1998.
3. F. Fahroo and I.M. Ross. Direct trajectory optimization by a Chebyshev pseudospectral method, Journal of Guidance, Control and Dynamics, 25(1), pp. 160-166, 2002.
4. F. L. Lewis and V. L. Syrmos, Optimal Control, John Wiley & Sons, 1995.
5. D. McLean. Automatic Flight Control Systems. Prentice Hall, 1990.
6. Research papers on specific and current topics related to trajectory optimization and control (will be made available to the students in due time by the lecturer).
Língua:
Português