This diploma thesis is focused on designing and specifying a linear quadratic regulator for longitudinal and lateral motion of the aircraft. The regulator is designed for a linear system obtained from a linearization of our nonlinear dynamic dynamic model of aircraft around the basic reference state (trimmed state-and-level ight). To nd a complete description of this reference state, some optimality problem has to be solved and the solution of this problem is called a trimmed state.

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-27T04:22:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarbosaNeto_AntonioMarinho_M.pdf: 2354581 bytes, checksum: dada46fe50ab798d217e21bcad15eeb1 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Fluidos de petróleo, incluindo gás, condensado e óleo leve, são misturas complexas de hidrocarbonetos. O conhecimento sobre o comportamento de fases destas misturas é de interesse para a indústria de petróleo, desde o reservatório, produção, transporte, até o processamento e refino de petróleo. Além disso, pacotes termodinâmicos computacionais para predizer o comportamento de tais misturas são de grande interesse nesta indústria. Neste sentido, uma ferramenta computacional para prever com precisão as propriedades termodinâmicas utilizando cálculos de equilíbrio de fases pode desempenhar um papel importante para aplicações de projeto e operações de campo. Equações de estado cúbicas tem sido amplamente utilizada para predizer o comportamento de fases e propriedades volumétricas de fluidos de petróleo devido a sua simplicidade e alto desempenho computacional. Diante deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal desenvolver um simulador PVT composicional, de fácil manuseio, porém completo, capaz de avaliar o comportamento volumétrico e de fases de fluidos de petróleo em diferentes condições operacionais (P, T) a partir da modelagem do equilíbrio líquido-vapor e do equilíbrio líquido-líquido-vapor. A ferramenta computacional foi desenvolvida na linguagem de programação Visual Basic Applications (VBA) em aplicativo Excel. Uma interface gráfica foi construída em aplicativo Excel. O programa, denominado PVTpetro, consiste basicamente em três módulos computacionais e suas funções auxiliares. O módulo de cálculo de flash (P, T) 2 fases isotérmico para misturas de hidrocarbonetos consiste no equilíbrio líquido-vapor (ELV) para sistemas óleo-gás multicomponentes. O módulo de cálculo de flash (P, T) 3 fases isotérmico avalia sistemas envolvendo óleo, água e gás (OWG). E, o módulo de cálculo de propriedades volumétricas de fluidos de petróleo que calcula o peso molecular, o volume e a massa específica das fases existentes no sistema. A ferramenta foi validada via comparação entre os resultados de pacotes termodinâmicos comerciais (Wimprop, Hysys, COMThermo) e os do programa desenvolvido. Os resultados gerados pelo PVTpetro foram avaliados através do cálculo do desvio relativo em relação às respostas dos softwares comerciais. Desta forma, verificou-se para o módulo de cálculo flash (P, T) 2 fases que os valores de desvio em relação ao Wimprop e Hysys foram inferiores a 1% para os estudos realizados. Enquanto que, para o módulo de cálculo flash (P, T) 3 fases os valores de erro relativo se concentraram na faixa de 0 ¿ 5% quando comparados com os pacotes termodinâmicos Hysys e COMThermo. De uma maneira geral, os resultados gerados pelo PVTpetro apresentaram-se satisfatórios em todos os cálculos propostos. Na validação do módulo de cálculo das propriedades volumétricas, feita de forma qualitativa, observou-se que o comportamento das propriedades em função da pressão e em diferentes temperaturas, gerado pelo PVTpetro, reproduziram as curvas fornecidas pelo Hysys, em todas as condições investigadas. Portanto, além de se apresentar confiável em seus cálculos o PVTpetro mostrou ser de fácil manuseio e intuitivo para o usuário, facilitando assim o trabalho em vários casos / Abstract: Petroleum fluids, which include gas, condensate and light oil, are complex hydrocarbons mixtures. There is a great deal of interest in the oil industry in computational thermodynamic packages able to predict the phase behavior of such mixtures, from the reservoir, production, transportation until the oil processing and refining. In this sense, a computational tool that accurately predicts thermodynamic properties using phase equilibrium calculations have an important role in designing applications and field operations. Cubic equations of state have been widely used to predict the phase behavior and bulk properties of petroleum fluids due to its simplicity and high computational performance. This study focused on developing a PVT compositional simulator, easy to use, able to assess the bulk properties and phase behavior of petroleum fluids at different operating conditions (P, T) from the modeling of the vapor-liquid equilibrium (VLE) and the vapor-liquid-liquid equilibrium (VLLE). The computational tool was developed in Visual Basic Applications (VBA) programming language, with a graphic interface built in Excel. The program, named PVTpetro, consists in three basic computational modules and their auxiliary functions. The isothermal two phase flash (P, T) module calculation to hydrocarbon mixtures consists of VLE for multi-component oil-gas systems. The isothermal three phase flash (P, T) module calculation evaluates oil, water and gas (OWG) systems. Lastly, the bulk properties of petroleum fluids calculation module calculates the molecular weight, the volume and density of the system phases. The tool has been validated through the comparison between the results of commercial thermodynamic packages (Wimprop, Hysys, COMThermo) with the developed program. The results were evaluated by the relative deviation calculation between these commercial software and PVTpetro results. For the isothermal two-phase flash (P, T) calculation module were observed deviations below 1% for Wimprop and Hysys results. For the isothermal three phase flash (P, T) calculation module the deviations were about 0 and 5% for Hysys and COMThermo. For the bulk properties calculation module the results by PVTpetro and Hysys showed a good agreement in all investigated conditions, ensuring the PVTpetro reliability / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo