Projeto algorítmico de controlador com escalonamento de ganhos para o movimento longitudinal de uma aeronave

• Main Author: Rodrigo Tapia Passos de Oliveira
• Other Authors: Alberto Adade Filho
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Tecnológico de Aeronáutica 2009
• Subjects: Controle de aeronaves; Controle longitudinal; Otimização; Teoria dos jogos; Algoritmos genéticos; Identificação de parâmetros; Controladores; Teoria multicritério da decisão; Engenharia aeronáutica
• Online Access: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1254

Este trabalho apresenta uma maneira prática de combinar as técnicas atuais de otimização multicritério com as de escalonamento de ganhos e aplicá-las a um caso prático de controle de vôo de movimento longitudinal de aeronave. Para o projeto foi considerado um modelo simplificado de aeronave e definido um controle baseado na realimentação da velocidade de arfagem, do ângulo de ataque e do fator de carga, além das respectivas características de período curto e fugóide, bem como da resposta a um degrau de referência que deviam ser atingidas para a qualidade de vôo desejada. A partir do estudo do envelope de vôo do modelo, definiu-se uma distribuição linear dos pontos de operação do escalonador no espaço do envelope. Em cada ponto de operação foram executados dois algoritmos de otimização: um baseado na Teoria de Jogos Multi-objetivos, do Prof. J. F. Nash e o outro num modelo de algoritmo genético de modo a obter os melhores ganhos para aquele ponto de operação. Depois foi aplicado um algoritmo de interpolação linear nos pontos do escalonador de maneira a obter os parâmetros do controlador para qualquer ponto de operação dentro dos limites do envelope de vôo. Ao fim foi efetivada uma validação da lei de controle escalonada gerada com a simulação e cálculo dos parâmetros de qualidade para pontos dentro do envelope de vôo. São apresentados ao longo do trabalho os resultados de uma aplicação prática, bem como boa parte dos algoritmos e modelos usados para implementação.