Controlo de voo (estabilidade lateral)

Introdução - 2
Análise do Modelo - 2
Estabilidade Lateral - 3
Síntese do Controlador
Análise do anel fechado
Controlo de Velocidade e Altitude - 4
Síntese do controlador
Análise do Anel Fechado
Sensores e Actuadores – 6
Implementação
Análise Complementar - 8
Resultados/Discussão - 9
Conclusão - 10
Referências Bibliográficas - 10

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Introdução
O seguinte trabalho visa a compreensão e análise crítica da implementação de controlo longitudinal a um helicóptero, assim como a familiarização com o Matlab e o
Simulink. O modelo em estudo é o UH-1, mais conhecido como Huey. Este helicóptero de uso maioritariamente militar é extremamente versátil e manobrável, podendo desempenhar tarefas de SAR (Search And Rescue), transporte e ofensiva bélica. Tem um tecto máximo de cerca de 12000 pés, podendo atingir uma velocidade máxima de
206Km/h.
A abordagem ao problema parte da análise ao anel aberto, seguida pelos aumentos de estabilidade, controlo de velocidade e altitude, implementação de sensores culminando no seguimento de solo.

Análise do modelo
Analisando as matrizes dadas pelo enunciado, que representam o helicóptero na condição de voo horizontal estável, com uma velocidade de referência de 20 m/s, verifica-se que os modos laterais e longitudinais se encontram acoplados.
Da matriz da dinâmica1 é possível retirar os parâmetros físicos do modelo:
Valor Próprio
-2.03e-001
-2.54e-001
-7.86e-001 + 3.27e-001i
-7.86e-001 - 3.27e-001i
-1.33e+000
-2.65e+000 + 1.20e+000i
-2.65e+000 - 1.20e+000i
-3.17e+000

Amortecimento
1.00e+000
1.00e+000
9.23e-001
9.23e-001
1.00e+000
9.11e-001
9.11e-001
1.00e+000

Frequência [rad/s]
2.03e-001
2.54e-001
8.51e-001
8.51e-001
1.33e+000
2.90e+000
2.90e+000
3.17e+000

Tabela 1 – Características físicas do modelo.

É também possível ilustrá-los segundo um LGR:

Figura 1–LGR

1

Matriz da dinâmica encontra-se disponível no enunciado ou no ficheiro defmatAA.m.

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Por observação da