Dinâmica da espaçonave e especialização de controle

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Dinâmica da espaçonave e especialização de controle

Descrição

O que você aprenderá
Aplique o teorema do transporte para diferenciar vetores, derivar vetores de velocidade e aceleração dependentes da estrutura e resolver problemas de partículas cinemáticas,
Traduzir entre conjuntos de descrições de atitude; Adicionar e subtrair descrições de atitude relativa para o movimento de corpos rígidos
Aplique as condições de estabilidade estática de uma configuração de girador duplo para derivar equações de movimento para corpos rígidos com dispositivos de troca de momento
Aplique o método de Lyapunov para argumentar estabilidade e convergência em uma variedade de sistemas, analise a convergência rígida do controle do corpo com torque não modelado

Habilidades que você vai ganhar
cinemática
dinâmica de atitude
cinética
controle de atitude não linear
Movimento da espaçonave
Sobre essa especialização

A dinâmica e controle da espaçonave abrange três áreas de tópicos principais: a descrição do movimento e as taxas de movimento de corpos rígidos (cinemática), desenvolvendo as equações de movimento que previsam o movimento de corpos rígidos levando em consideração massa, torque e inércia (cinética) e, finalmente, controles não lineares para programar orientações específicas e alcançar objetivos de mira precisos no espaço tridimensional (controle). A especialização convida os alunos a desenvolver competência nessas três áreas por meio de entrega direcionada de conteúdo, reforço de conceito contínuo e aplicativos de projeto.

O objetivo da especialização é introduzir as teorias relacionadas à dinâmica e controle da espaçonave. Isso inclui a descrição tridimensional da orientação, a criação dos modelos de rotação dinâmica, bem como o desenvolvimento do controle de feedback para alcançar trajetórias de atitude desejadas.

Certificado compartilhável
Ganhe um certificado após a conclusão
100% cursos online
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Horário flexível
Defina e mantenha prazos flexíveis.
Nível avançado
Conhecimento do cálculo vetorial, álgebra linear, dinâmica de partículas, rotação de eixo fixo e estabilidade básica de damper de massa mola de mola
Aproximadamente 5 meses para concluir
Ritmo sugerido de 7 horas/semana
Inglês
Legendas: inglês, árabe, francês, português (europeu), italiano, vietnamita, alemão, russo, espanhol

Como a especialização funciona
Faça cursos
Uma especialização em Coursera é uma série de cursos que ajuda a dominar uma habilidade. Para começar, inscreva -se diretamente na especialização ou revise seus cursos e escolha o que você gostaria de começar. Quando você se inscreve em um curso que faz parte de uma especialização, é automaticamente inscrito na especialização completa. Não há problema em concluir apenas um curso – você pode pausar seu aprendizado ou encerrar sua assinatura a qualquer momento. Visite o painel do aluno para rastrear as matrículas do curso e seu progresso.
Projeto prático
Toda especialização inclui um projeto prático. Você precisará terminar com sucesso o (s) projeto (s) para concluir a especialização e obter seu certificado. Se a especialização incluir um curso separado para o projeto prático, você precisará terminar cada um dos outros cursos antes de poder iniciá-lo.
Ganhe um certificado
Ao terminar todos os cursos e concluir o projeto prático, você obterá um certificado que poderá compartilhar com possíveis empregadores e sua rede profissional.

Cinemática: descrevendo os movimentos da espaçonave
O movimento dos corpos no espaço (como naves espaciais, satélites e estações espaciais) deve ser previsto e controlado com precisão para garantir a segurança e a eficácia. A cinemática é um campo que desenvolve descrições e previsões do movimento desses corpos no espaço 3D. Este curso na cinemática abrange quatro áreas de tópicos principais: uma introdução à cinemática de partículas, um mergulho profundo na cinemática corporal rígida em duas partes (começando com descrições clássicas de movimento usando a matriz de cosseno direcional e os ângulos de Euler e concluindo com uma revisão dos descritores modernos como quaternions e parâmetros de Rodrigues clássicos e modificados). O curso termina com uma olhada na determinação da atitude estática, usando algoritmos modernos para prever e executar orientações relativas dos corpos no espaço.
Cinética: estudando o movimento da nave espacial
Após este curso, você poderá …

* Diferencie um vetor como visto por outra estrutura rotativa e derivar vetores de velocidade e aceleração dependentes da estrutura
* Aplique o teorema do transporte para resolver problemas de partículas cinemáticas e traduzir entre vários conjuntos de descrições de atitude
* Adicione e subtraia as descrições de atitude relativa e integre essas descrições numericamente para prever orientações ao longo do tempo
* Derive a atitude fundamental coordenar as propriedades dos corpos rígidos e determinar a atitude de uma série de medições de título
Controle do movimento de atitude de espaçonave não -linear
À medida que caem no espaço, objetos como a nave espacial se movem de maneiras dinâmicas. Compreender e prever as equações que representam que o movimento é fundamental para a segurança e eficácia do desenvolvimento da missão na nave espacial. Cinética: modelar os movimentos da nave espacial treina suas habilidades em tópicos como momento angular rígido e expressão de energia cinética mostrada de maneira agnóstica de estrutura de coordenadas, sistemas corporais únicos e duplos que caem sem as forças de torque externo, quão diferencial em um corpo rígido rígido é aproximado da primeira ordem para estudar distúrbios no movimento de atitude e orbital, e como esses sistemas mudam quando os dispositivos gerais de troca de momento são introduzidos. Hanspeter Schaub
Glenn L. Murphy Cadeira em Engenharia, Professor
Departamento de Ciências da Engenharia Aeroespacial

Módulos e Conteúdo

Pré-requisitos

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