Leis de controle e os consequentes processos de automação foram um marco histórico para a melhoria de desempenho, segurança e versatilidade em diversos setores, especialmente no aeronáutico. A gama de possibilidades é extremamente elevada, com soluções diversificadas sendo que a capacidade elevada de moldar a dinâmica da aeronave justificam o imenso interesse acadêmico e industrial em técnicas controle, especialmente na categoria conhecida como controle ótimo. Nesse contexto, essa dissertação objetiva estudar a aplicação de duas técnicas de controle ótimo, fundamentadas no regulador linear quadrático (Linear Quadratic Regulator - LQR) para o estabelecimento eficiente de curvas coordenadas, afim de avaliar as características individualmente e, posteriormente, comparar os resultados obtidos entre ambas as metodologias, denominadas por controlador quadrático linear integral (Linear Quadratic Integral - LQI) e "seguidor de modelo" (Model Following - MF). Com este objetivo, simulações foram realizadas com um modelo linear de uma aeronave convencional, em quatro condições de voo distintas, para capturar as características de ambas abordagens escolhidas, sendo realizadas análises no domínio do tempo e da frequência para interpretar os resultados obtidos. Estes demonstraram que as duas abordagens são eficientes em coordenar as curvas realizadas pela aeronave rapidamente, ao passo que possuem boas margens de estabilidade e propriedades de rejeição de perturbações e ruídos. Em termos de simplicidade, são obtidas excelentes características através do LQI, enquanto que uma maior uniformidade no envelope de voo é observada ao utilizar a abordagem do MF.

Control laws and the consequent automation processes were a historic milestone for improving performance, safety and versatility in various sectors, especially in the aeronautical field. The range of possibilities is extremely wide, with diversified solutions and high ability to shape the dynamics of the aircraft, which justifies the immense academic and industrial interest in control techniques, especially in the category known as optimal control. In this context, the present work aims to study the application of two optimal control techniques, based on the linear quadratic regulator (Linear Quadratic Regulator - LQR), for the efficient establishment of coordinate turns, to evaluate the characteristics individually and, later, to compare the results obtained between both methodologies, called linear quadratic integral controller (Linear Quadratic Integral - LQI) and "model follower" (Model Following - MF). Therefore, simulations were performed with a linear model of a conventional aircraft in four different flight conditions, to capture the characteristics of both chosen approaches, where the analyzes were made in the time and frequency domains to interpret the obtained results. It can be concluded that the two approaches are efficient in quickly coordinating the turns performed by the aircraft, while having good stability margins, noise and disturbance rejection properties. In terms of simplicity, excellent characteristics are obtained through LQI, while greater uniformity in the flight envelope is observed when using the MF approach.