Browsing by Author "Silva, Carlos Alberto Ferreira Pinto"
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- Interceção de Alvos em Situações Incertas pelos Princípios de Controlo ÓtimoPublication . Silva, Carlos Alberto Ferreira Pinto; Bousson, KouamanaA presente dissertação visa a análise do problema de orientação de mísseis intercetores pela abordagem dos princípios de controlo ótimo de sistemas dinâmicos. As medições de posição são incertas, devido à falta de dados ou a erros a estes associados, especialmente quando se trata de alvos que se movem a velocidades elevadas. É necessário também garantir que o controlo do intercetor é efetuado de forma célere, eficaz e dentro dos seus constrangimentos de manobrabilidade. Para a estimação de posições foi estudado um algoritmo de filtragem de Kalman adaptativa com base na inovação, aplicando-o a trajetórias que podem ser altamente ruidosas. Quanto ao controlo, escolheram-se princípios de controlo integral multivariável com base na abordagem de controlo LQR, que foram aplicados ao modelo de um intercetor face a vários tipos de trajetória. Em ambos os casos os resultados obtidos mostraram-se interessantes no que diz respeito aos requisitos de interceção. O filtro de Kalman adaptativo mostrou-se capaz de reduzir significativamente o efeito dos erros do sistema, apresentando uma trajetória mais próxima à real. A flexibilidade de implementação graças à adaptabilidade do filtro é outro ponto a seu favor. O controlador LQR adaptado conseguiu intercetar o alvo com sucesso para os vários casos estudados, notando-se uma ligeira alteração no desempenho na aproximação ao alvo quando este executa manobras. O controlador apresentou uma robustez adequada, mantendo as manobras do intercetor dentro de parâmetros predefinidos. Os resultados das simulações mostraram que o filtro de Kalman adaptativo é uma ferramenta viável na estimação de posições em sistemas mesmo em casos de incertezas de medição e do modelo, bem como de perturbações no ambiente. De forma similar o controlador LQR adaptado mostra-se capaz de guiar um intercetor de forma rápida e eficaz, apresentando também boas qualidades de robustez. A utilidade do método foi também verificada e apresenta-se como uma possível combinação a utilizar para a interceção de potenciais ameaças.