Optimal guidance of low-thrust interplanetary space vehicles

The low-thrust guidance problem is defined as the minimum terminal variance (MTV) control of a space vehicle subjected to random perturbations of its trajectory. To accomplish this control task, only bounded thrust level and thrust angle deviations are allowed, and these must be calculated based solely on the information gained from noisy, partial observations of the state. In order to establish the validity of various approximations, the problem is first investigated under the idealized conditions of perfect state information and negligible dynamic errors. To check each approximate model, an algorithm is developed to facilitate the computation of the open loop trajectories for the nonlinear bang-bang system. Using the results of this phase in conjunction with the Ornstein-Uhlenbeck process as a model for the random inputs to the system, the MTV guidance problem is reformulated as a stochastic, bang-bang, optimal control problem. Since a complete analytic solution seems to be unattainable, asymptotic solutions are developed by numerical methods. However, it is shown analytically that a Kalman filter in cascade with an appropriate nonlinear MTV controller is an optimal configuration. The resulting system is simulated using the Monte Carlo technique and is compared to other guidance schemes of current interest.

The long road of climate negotiations: From Kyoto to Paris stopping over in Doha

4 p.

Alternative trajectories for decarbonizing urban transportation

4 p.

Decarbonising urban transportation

18 p.

Análise de fadiga em pontes rodoviárias de concreto armado

As pontes rodoviárias de concreto armado estão sujeitas às ações dinâmicas variáveis devido ao tráfego de veículos sobre o tabuleiro. Estas ações dinâmicas podem gerar o surgimento das fraturas ou mesmo a sua propagação na estrutura. A correta consideração destes aspectos objetivou o desenvolvimento de um estudo, de forma a avaliar os esforços do tráfego de veículos pesados sobre o tabuleiro. As técnicas para a contagem de ciclos de esforços e a aplicação das regras de dano acumulado foram analisadas através das curvas S-N de diversas normas estudadas. A ponte rodoviária investigada é constituída por quatro vigas longitudinais, três transversinas e por um tabuleiro de concreto armado. O modelo computacional, desenvolvido para a análise dinâmica da ponte, foi concebido com base no emprego de técnicas usuais de discretização através do método dos elementos finitos. O modelo estrutural da obra de arte rodoviária estudada foi simulado com base no emprego de elementos finitos sólidos tridimensionais. Os veículos são representados a partir de sistemas massa-mola-amortecedor. O tráfego dessas viaturas é considerado mediante a simulação de comboios semi-infinitos, deslocando-se com velocidade constante sobre o tabuleiro da ponte. As conclusões deste trabalho versam acerca da vida útil de serviço dos elementos estruturais de pontes rodoviárias de concreto armado submetidas às ações dinâmicas provenientes do tráfego de veículos pesados sobre o tabuleiro.