Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)
Modelagem, Identificação e Controle de Altitude de um Helicóptero em Escala Reduzida
Willian Vairo dos Santos
Abril/2005
| Orientadores: |
Ramon Romankevicius Costa
Liu Hsu
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| Programa: |
Engenharia Elétrica |
Este trabalho aborda a rnodelagern, identificação e controle de altitude de urn helicóptero em escala reduzida. A partir do rnodelo analítico sirnplificado da dinâmica do helicóptero, foi obtido um rnodelo de identificação linearizado de ordem 11 na condição de vôo pairado. Deste rnodelo linearizado completo da aeronave, foi enfocada a dinârnica vertical com a finalidade de se identificar suas derivadas de estabilidade para, posteriorrnente, projetar-se um controlador que regule a altitude em um valor desejado. Para a identificação dessas derivadas, foi desenvolvido um conjunto eletrônico, composto de um sensor ultra-sônico de altitude e um cornputador ernbarcado, o qual possibilitou a aquisição dos dados de vôo. A precisão das derivadas identificadas foi verificada pela cornparação entre os valores teóricos e os obtidos na identificação. Em seguida, essas derivadas forarn utilizadas para o projeto de um controlador PD para a regulação da altitude. A robustez do controlador, em relação às incertezas paramétricas e ao ruído de medida de altitude, foi verificada através de sirnulações em ambiente Matlab/Simulink. O algoritmo do controlador foi implernentado no mesmo computador embarcado utilizado na identificação paramétrica. Com a finalidade de se dirninuir os riscos de acidentes, foi desenvolvido urn circuito cornutador, independente do computador embarcado, cuja função e chavear o controle de altitude da aeronave entre um piloto humano e o controlador PD embarcado. O controlador desenvolvido foi capaz de regular a altitude em um valor desejado e rastrear os comandos de altitude enviados por rádio-controle por um piloto humano.
