Dissertação
Helicopter Nonlinear Flight Control using incremental nonlinear dynamic inversion EVALUATED
Devido às instabilidades e não-linearidades características da dinâmica de helicópteros, ao facto de as suas propriedades se alterarem durante o voo e às dificuldades em prever a aerodinâmica dos seus rotores com elevada fidelidade, o controlo de voo destes veículos requer estratégias que permitam lidar com as não-linearidades do modelo e garantir robustez na presença de incertezas e mudanças de configuração. As leis de controlo desenvolvidas nos últimos anos envolvem uma complexa arquitectura baseada numa inversão aproximada do modelo, com técnicas de controlo robusto ou elementos adaptativos para compensar o erro de inversão. Nesta dissertação, uma inovadora abordagem baseada numa inversão incremental do modelo é aplicada para simplificar o projecto deste tipo de controladores. Com a estratégia adoptada, utilizando medições da aceleração para evitar a necessidade de informação relativa a mudanças aerodinâmicas no veículo, o controlador não requer dados do modelo que dependam exclusivamente dos estados do sistema, aumentando a sua robustez perante incertezas e perturbações. O sistema de controlo é composto por três anéis associados a diferentes escalas temporais, assegurando o controlo de navegação para helicópteros. O sistema global é testado através da simulação de diversas missões com distintos níveis de agilidade tipicamente utilizadas na análise de qualidades de voo e é possível obter um seguimento eficiente das referências comandadas. Além disso, tendo em conta as propriedades de robustez observadas dentro da gama de incertezas expectável na realidade, o método sugerido aparenta ser viável para uma potencial implementação prática, mesmo que apenas esteja disponível um modelo simplificado do veículo.
outubro 20, 2011, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar