Estdo sobre um Submersível

Estudo de caso sobre:
Veículo Submersível Não
Tripulado Independente (UFSS)

Universidade Santa Úrsula
Disciplina: Controle

 Introdução
Neste estudo será investigado o sistema de controle de arfagem do veículo, verificando a resposta no domínio do tempo da dinâmica do veículo (UFSS), relaciona a saída de ângulo de arfagem com a entrada de deflexão do leme de profundidade, foi retirado do livro “Engenharia de sistemas de
Controle” do autor Norman S. Nise, esta dividido em 5 partes.
 Funcionamento do Veículo:
A profundidade do veículo que é controlada da seguinte maneira: durante o movimento a frente, a superfície de um leme de profundidade é defletida de certo valor escolhido. Esta deflexão faz com que o veículo gire em torno do eixo de arfagem. A arfagem do veículo cria uma força vertical que faz com que o mesmo suba ou submerja.

Arfagem

Função de transferência que relaciona o ângulo de arfagem, θ(s), ao ângulo da superfície do leme de profundidade, δe(s), para o veículo.
 Malha de controle de Arfagem para o veículo(UFSS).

1 - Resposta de Arfagem em Malha Aberta
 Polos de 2ª ordem

 Utilizando expanção em frações parciais, a transformada de Lapalce da resposta, θ(s), é:

Aplicando a inversa:

 Há um cancelamento de pólo e zero entre o pólo em -1,23 e o zero e -0,435. Além disso o pólo em -1,23 está mais de cinco vezes afastado do eixo jω que os pólos dominantes de segunda ordem em -0,113

j0,0643.

Resposta ao degrau negativo do controle de afragem do Veículo.

2 - Representação do Controle de Ângulo de Afragem no Espaço de Estados.
O ângulo de Arfagem, θ, é controlado por um ângulo comandado, θc, o qual, juntamente com a realimentação do ângulo e da velocidade de Arfagem , determina a deflexão do leme de profundidade,

δe, determinando assim o ângulo de Arfagem. K1 = K2 = 1. A dinâmica do veículo e dividida em duas funções de transferência, a partir delas é desenhado o diagrama de fluxo.
 Diagrama de