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Advisor(s)
Abstract(s)
Missiles development are constantly evolving. This is mainly due to the significantly increase in the performance of the missiles means of transportation (aircrafts, vessels, submarines, trucks and trains), allowing bigger and heavier armament, which results directly in much more precise control systems, with a capacity for different types of warheads, as well as an ability to store larger amounts of fuel.
Regarding the subject addressed in this thesis, it should be taking into consideration that a tactical missile has to be quite versatile, as it can either aim to shoot down an aircraft with high manoeuvrability or a cruise missile with a predefined trajectory, being thus necessary to withstand high speeds and g force.
A control system for a missile is responsible for its attitude, while missile guidance system is responsible for controlling its trajectories and, therefore, being able to detect that the missile is outside the interception trajectory, requiring an input signal to put it back on collision course. The focus of this dissertation is on the control of the trajectories of a tactical missile, which has to be capable of performing the basic function of detecting the signals received by the command, which in its turn will be applied to the control system.
An H8/LTR controller and the Artstein method applied on a Robust LQR controller were applied to the missile, where it’s concluded that the first one has a better performance for manoeuvrable or non-manoeuvrable targets. However, Robust LQR method reveals a strong potential when implemented to solve systems in which perturbations predominate, thus making the behaviour of both methods very similar.
O desenvolvimento dos mísseis está em constante evolução. Tal se deve principalmente ao aumento significativo do desempenho dos meios de transporte destes (aeronaves, embarcações, submarinos, camiões e comboios), permitindo assim transportar armamento de maiores dimensões e peso, o qual resulta diretamente em sistemas de controlo muito mais precisos, com uma capacidade para diferentes tipos de ogivas e armazenamento de maiores quantidades de combustível. Relativamente ao assunto abordado neste trabalho, é preciso ter em conta que um míssil tático tem de ser bastante versátil, pois tanto pode ter como alvo a abater uma aeronave com elevada manobrabilidade ou um míssil de cruzeiro com uma trajetória pré-definida, sendo assim necessário suportar elevadas velocidades e força g. Um sistema de controlo para um míssil é responsável pela sua atitude, enquanto o sistema de orientação deste é responsável pelo controlo das suas trajetórias, tendo assim de ser capaz de detetar que o míssil se encontra fora da trajetória de interceção com o alvo, necessitando de receber uma entrada que o volte a colocar na rota de colisão. O foco desta dissertação é no controlo das trajetórias de um míssil tático, tendo este de ser capaz de cumprir a função básica de detetar os sinais recebidos pelo comando, os quais por sua vez serão aplicados ao sistema de controlo, o que se resume em alterações do rumo do míssil. Foi aplicado um sistema de orientação H8/LTR, bem como o método de Artstein a um LQR Robusto, onde se conclui que o primeiro apresenta um melhor desempenho tanto para alvos sem manobrabilidade como com manobrabilidade. Porém, é necessário ter em conta que o método do LQR Robusto revela um forte potencial quando implementado para solucionar sistemas nos quais predominem perturbações, fazendo assim com que o comportamento dos dois métodos seja bastante semelhante.
O desenvolvimento dos mísseis está em constante evolução. Tal se deve principalmente ao aumento significativo do desempenho dos meios de transporte destes (aeronaves, embarcações, submarinos, camiões e comboios), permitindo assim transportar armamento de maiores dimensões e peso, o qual resulta diretamente em sistemas de controlo muito mais precisos, com uma capacidade para diferentes tipos de ogivas e armazenamento de maiores quantidades de combustível. Relativamente ao assunto abordado neste trabalho, é preciso ter em conta que um míssil tático tem de ser bastante versátil, pois tanto pode ter como alvo a abater uma aeronave com elevada manobrabilidade ou um míssil de cruzeiro com uma trajetória pré-definida, sendo assim necessário suportar elevadas velocidades e força g. Um sistema de controlo para um míssil é responsável pela sua atitude, enquanto o sistema de orientação deste é responsável pelo controlo das suas trajetórias, tendo assim de ser capaz de detetar que o míssil se encontra fora da trajetória de interceção com o alvo, necessitando de receber uma entrada que o volte a colocar na rota de colisão. O foco desta dissertação é no controlo das trajetórias de um míssil tático, tendo este de ser capaz de cumprir a função básica de detetar os sinais recebidos pelo comando, os quais por sua vez serão aplicados ao sistema de controlo, o que se resume em alterações do rumo do míssil. Foi aplicado um sistema de orientação H8/LTR, bem como o método de Artstein a um LQR Robusto, onde se conclui que o primeiro apresenta um melhor desempenho tanto para alvos sem manobrabilidade como com manobrabilidade. Porém, é necessário ter em conta que o método do LQR Robusto revela um forte potencial quando implementado para solucionar sistemas nos quais predominem perturbações, fazendo assim com que o comportamento dos dois métodos seja bastante semelhante.
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Keywords
H8 H8/Ltr Lqr Robusto Método de Artstein Míssil Tático Orientação