EA-291: Piloto Automático para VANT´s

Apresentação em tema: "EA-291: Piloto Automático para VANT´s"— Transcrição da apresentação:

1 EA-291: Piloto Automático para VANT´s
Levantamento das funções de transferência de um aeromodelo Maurício Morales Joaquim Neto Dias

2 Introdução Função de transferência é uma representação matemática da relação entre um input e um output de um sistema linear e invariante no tempo. Exemplo de funções de transferência de uma aeronave, que relaciona o ângulo de atitude (θ) com a deflexão de profundor (δe):

3 Como obter as FT de uma aeronave?
1ª Metodologia:

4 2ª Metodologia: Advanced Aircraft Analysis (AAA)

5 AAA: Dados de entrada requeridos
Condição de voo desejada (escolhida pelo operador): Altitude (h) Número de Mach (M) Velocidade horizontal (u0) Pressão dinâmica (Q) Ângulo de ataque (α)

6 AAA: Dados de entrada requeridos
Massa: medição direta; Posição do CG: calculado durante a pesagem; Inércias: medição em laboratório, para pequenas aeronaves.

7 AAA: Dados de entrada requeridos
Parâmetros geométricos (asa, empenagens, fuselagem): medição direta;

8 AAA: Dados de entrada requeridos
Parâmetros aerodinâmicos: necessário consultar bancos de dados;

9 AAA: Dados de entrada requeridos
Parâmetros propulsivos; Obs: não são geradas funções de transferência propulsivas. Para isso é necessário levantar curvas de tração em função da velocidade e rpm, por exemplo. Lacava, P. T.; Martins, C. A.; Pimenta, A. P.; Neto, C. G.; Violato, G.; “Modelo de desempenho do sistema propulsivo do VANT-ITA”, Proceedings of the 11th Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering – ENCIT 2006, São José dos Campos, Brasil, 2006

10 AAA: Coeficientes calculados
Coeficientes de Estado Estacionário (CL1, Cm1, CD1, CmT1, CTx1);

11 AAA: Coeficientes calculados
Coeficientes de arrasto e momento para sustentação nula (CD0, Cm0);

12 AAA: Coeficientes calculados
Coeficiente de sustentação para ângulo de ataque nulo (CL0);

13 AAA: Coeficientes calculados
Derivadas de estabilidade longitudinais e látero-direcionais;

14 AAA: Coeficientes calculados
Derivadas de controle longitudinais (CDδe, CLδe, Cmδe);

15 AAA: Coeficientes calculados
Derivadas de controle látero-direcionais (CYδa, Clδa, Cnδa, CYδr, Clδr, Cnδr);

16 Outras metodologias: Ensaios Computacionais (CFD)
Ensaios em túnel de vento Ensaios em voo

17 Ensaios em túnel de vento
Owens, D.B.; Brandon, J. M.; Croom, M. A.; Fremaux, C. M.;Heim, E. H.; Vicroy, D. D. Overview of Dynamic Test Techniques for Flight Dynamics Research at NACA LaRC (Invited). Hampton, VA. NASA: 2006 (AIAA Paper ).

18 Túnel de vento Vs. AAA Comparação entre os valores experimentais e os estimados pelo método semi-empírico. Platanitis, G. and Shkarayev, S., “Integration of an Autopilot for a Micro Air Vehicle,” NASA Report, June

19 Conclusão Foram apresentadas algumas metodologias para obtenção das funções de transferência de uma aeronave; Foi mostrado como o software AAA pode ser utilizado para obtenção dos coeficientes necessários à obtenção das FT; Quanto mais dados de entrada relativos ao modelo forem conhecidos, melhores serão as estimativas do software AAA; É necessário integrar os métodos para obter um modelamento fiel do VANT.

20 Perguntas?