Modelagem, simulação e análise dinâmica unidimensional de um sistema de direcionamento de aeronaves em solo

• Main Author: Ricardo Rogge Carone
• Other Authors: Luiz Carlos Sandoval Góes
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Tecnológico de Aeronáutica 2009
• Subjects: Controle direcional; Manobras de aeronaves; Modelos matemáticos; Simulação; Sistemas dinâmicos; Engenharia aeronáutica
• Online Access: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1243

Sistemas eletro-hidráulicos são comumente empregados no controle direcional de veículos pesados, exemplo disso são médias e grandes aeronaves, que além de desempenho requer sistemas de alta confiabilidade. Devido ao relativamente recente desenvolvimento de métodos e ferramentas para desenvolvimento integrado de produto, os sistemas em questão estão cada vez mais adaptados às suas condições de operação. Sistemas aeronáuticos são exigidos ao máximo pois estão expostos à severas condições de operação, como temperaturas de -54C em vôos longos, podendo atingir em minutos temperaturas de 50C ao pousar. Estas condições devem ser analisadas durante o projeto para que se garanta o correto cumprimento das funções do sistema. Com base na metodologia de grafos de ligação, um modelo dinâmico completo de direcionamento de aeronaves é confeccionado, integrando os domínios físicos mecânico, hidráulico e sinais de controle. A metodologia empregada está fomentando um aumento no conhecimento de sistemas complexos. Diferente da tradicional metodologia de fluxo de sinais, os grafos de ligação através do fluxo de potência e ferramentas computacionais adequadas permitem que engenheiros de sistemas tenham seu foco direcionado nos fenômenos físicos envolvidos, com pouco ou nenhum esforço em tratamentos matemáticos. No modelo proposto, vários fenômenos físicos serão expostos, assim como uma breve introdução nas metodologias de modelagem dinâmica por fluxo de sinais e fluxo de potência e a comparação entre elas. Como estudo de caso são apresentadas a arquitetura e modelagem passo a passo do sistema de direcionamento de uma aeronave regional, sistema este que tem suas variáveis desconhecidas identificadas através de métodos numéricos e assim terá seu comportamento validado junto a dados reais de ensaios. O efeito de variáveis externas como temperatura e carga no eixo da roda são experimentados a analisados. Um estudo paramétrico é utilizado para identificar as variáveis mais significativas no desempenho do sistema e estas são alteradas para implementar uma melhoria no critério adotado.