Comparação do desempenho de diferentes técnicas de controle aplicadas a dinâmica de voo de aeronaves.

Abstract

As aeronaves nem sempre têm qualidades de voo adequadas e estudos visando uma melhora neste quesito vem sendo feitos por diferentes pesquisadores. Uma forma de melhorar as qualidades de voo das aeronaves, sem a necessidade de grandes mudanças no projeto inicial das mesmas, é obtida com a implementação de leis de controle de voo que auxiliam o piloto no comando da aeronave. Esta estratégia vem sendo bastante avaliada e estudada na indústria aeronáutica moderna. O presente trabalho apresenta um estudo detalhado, via simulações numéricas e controle de voo, acerca do uso de leis de controle para controlar a dinâmica de duas aeronaves: uma aeronave rígida e outra flexível. As leis de controle utilizadas foram i) controle proporcional derivativo integrativo, ii) regulador integrativo universal, iii) inversão dinâmica e iv) sliding mode. As aeronaves utilizadas foram Mirage III que é uma aeronave rígida e uma aeronave flexível, com a metodologia NFNS_s (Non Linear Flight Dynamics – Non Linear Structural Dynamics, strain based formulation), NFNS_s190 (AEROFLEX), buscando um maior desempenho dos sistemas de controle, sem afetar a segurança de voo. Foi realizada uma comparação dessas técnicas de controle com base em resultados de simulações feitas para verificar o desempenho e sintonia dos controladores. Foram notadas diferenças entre os tipos de controle. As causas encontradas para estas diferenças indicam algumas melhorias necessárias na obtenção dos ganhos ótimos para obter melhores resultados. Os resultados demonstram eficácia das leis de controle projetadas.