Dissertação
Latex Balloon Altitude Control: a Laboratorial Prototype Design, Simulator, Control and Experimental Implementation EVALUATED
Os balões metereológicos são ferramentas úteis para obter dados atmosféricos devido ao seu baixo custo, já que são apenas constituídos por um balão insuflado, um paraquedas e uma sonda. No entanto, o seu voo é dependente das condições atmosféricas sentidas e o seu ciclo de vida curto. Desta maneira, o controlo de altitude para balões metereológicos é uma grande área de interesse, já que permitiria reduzir o impacto das desvantagens de usar balões metereológicos, mantendo as suas vantagens. É neste contexto que o projeto SONDA surge, cujo objetivo é desenvolver um sistema que use sondas para realizar estudos atmosféricos e oceânicos, utilizando um balão atmosférico para as transportar, que viajaria pela atmosfera utilizando as correntes de vento existentes a diferentes níveis de altitude. Esta dissertação foca-se na elaboração de um protótipo laboratorial de um balão atmosférico cuja altura é controlada, estando dividida em três partes: projeto e construção do protótipo, modelação do balão laboratorial e desenvolvimento do controlador de altitude. Inicialmente, o protótipo é projetado e construído baseado na solução de controlo escolhida, chamada de conventional ballast and bleed. De seguida, um modelo automata híbrido é deduzido para o balão, bem como modelos para os atuadores e sensores. Também são elaborados filtros para estimação dos estados do balão. Finalmente, o controlo de altitude é desenvolvido utilizando controlo em cascata e testado. Nesta dissertação, os resultados obtidos foram os pretendidos, já que o protótipo voou como modelado e a solução de controlo de altitude foi validada.
novembro 15, 2022, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar