DeterminaÃÃo de trajetÃrias espaciais Ãtimas para sistemas propulsivos a baixo empuxo utilizando o mÃtodo da variaÃÃo segunda.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

O propÃsito desta tese à estudar um mÃtodo numÃrico indireto para a soluÃÃo de problemas de otimizaÃÃo de trajetÃrias espaciais em campo gravitacional central Newtoniano. Neste mÃtodo, a resoluÃÃo do problema de valor de contorno em dois pontos à baseada no conceito de variaÃÃo segunda, motivo pelo qual ele à denominado de mÃtodo da variaÃÃo segunda.Inicialmente, este trabalho apresenta alguns fundamentos e resultados matemÃticos da Teoria de Controle Ãtimo. Estes conceitos sÃo entÃo utilizados no desenvolvimento matemÃtico e formulaÃÃo do mÃtodo da variaÃÃo segunda, incluindo sua extensÃo para problemas com vÃnculos nas variÃveis de controle e a descriÃÃo do algoritmo final. Este algoritmo à entÃo aplicado a problemas de transferÃncias espaciais Ãtimas entre Ãrbitas circulares coplanares prÃximas, considerando dois modelos clÃssicos de sistemas propulsivos: sistemas a velocidade de ejeÃÃo constante (VEC) e empuxo limitado; e sistemas com velocidade de ejeÃÃo modulÃvel e potÃncia limitada (PL). De modo geral, os resultados obtidos para os problemas sÃo muito bons. Para o sistema PL, hà grande concordÃncia deles com resultados analÃticos, provenientes de uma teoria linear, e numÃricos, obtidos atravÃs de outros mÃtodos. Para o sistema VEC, os resultados estÃo em acordo com a teoria de transferÃncias orbitais Ãtimas e verifica-se que as duas formulaÃÃes utilizadas, linearizada e nÃo-linearizada, fornecem resultados bastante prÃximos, para problemas de transferÃncia entre Ãrbitas prÃximas.

ASSUNTO(S)

cÃlculo das variaÃÃes princÃpio de pontryagin otimizaÃÃo de trajetÃria anÃlise numÃrica controle Ãptimo mecÃnica orbital sistemas de propulsÃo aerodinÃmica

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