• Portal do Governo Brasileiro

Plataforma Sucupira

Dados do Trabalhos de Conclusão

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
ENGENHARIA AERONÂUTICA E MECÂNICA (33011010008P0)
DESIGN OF FLIGHT CONTROL LAW WITH STRUCTURAL FEEDBACK FOR AEROSERVOELASTIC STABILITY
GUILHERME SOUSA VILACA
DISSERTAÇÃO
01/07/2022

Nesta dissertação, é desenvolvida uma lei de controle de voo longitudinal para uma aeronave flexível chamada GNBA (que é uma sigla em inglês para um avião genérico com fuselagem estreita para transporte de passageiros) utilizando diferentes técnicas para lidar com os efeitos indesejáveis dos modos flexíveis no modo de período curto e atender aos critérios de estabilidade aerosservoelásticos. Foram detalhadas as características consideradas nos modelos dos projetos e foi apresentada a metodologia do desenvolvimento. Os projetos consideraram três diferentes técnicas: na primeira técnica foram considerados todos os sensores numa posição exata e ideal do centro de gravidade; na segunda técnica os efeitos dos modos aeroelásticos foram atenuados com filtros notch, que foram projetados usando uma metodologia tradicional; e na terceira técnica, foi utilizada uma realimentação estrutural adicional, que foi projetada usando um modelo de avião com dinâmica acoplada entre os modos de corpo rígido e os modos aeroelásticos. No desenvolvimento dos projetos, foram estabelecidos alguns objetivos para desempenho, robustez, critérios de estabilidade aerosservoelástica e harmonização de todos os projetos para a comparação entre eles. Para a segunda e terceira técnicas, alguns cenários foram avaliados: ter os sensores colocados apenas perto do centro de gravidade, tê-los colocados apenas no cockpit, ou tê-los colocados em ambos os locais. Para cada cenário, foram avaliadas diferentes estratégias: na técnica de filtros notch, os filtros foram colocados em diferentes locais da estrutura da lei de controle de voo e, para a realimentação estrutural, outra realimentação foi adicionada à lei de controle de voo, onde em uma das estratégias foi utilizado um dos sensores existentes da lei de controle de voo de corpo rígido e na outra estratégia foi utilizado um sensor dedicado para medir as vibrações da estrutura do avião. As estratégias adotadas e os projetos desenvolvidos, de acordo com os objetivos definidos, foram apresentados. Após a apresentação dos detalhes dos projetos, as soluções foram avaliadas a fim de comparar se os projetos de filtros notch são mais suscetíveis ao fenômeno de oscilações induzidas pelo piloto do que os projetos baseados nas outras técnicas. Os resultados obtidos nas simulações nessa dissertação mostraram que, quando os filtros notch são colocados no comando do profundor, as soluções são mais suscetíveis a tais oscilações do que as soluções baseadas em realimentação estrutural. No entanto, quando os filtros notch são colocados na realimentação do sensor, concluiu-se que os projetos apresentaram suscetibilidades semelhantes ao fenômeno.

lei de controle;estabilidade aerosservoelástica;realimentação estrutural
In this dissertation, a longitudinal flight control law for a flexible aircraft called GNBA (generic narrow-body airliner) was developed using different techniques to address the undesirable effects of flexible modes on the short-period mode and to meet the aeroservoelastic stability criteria. The characteristics considered in the design models were detailed and the development methodology presented. The designs considered three different techniques: in the first technique all sensors were considered in an exact and ideal position of the center of gravity (CG); in the second technique the effects of the aeroelastic modes were attenuated with notch filters, which were designed using a traditional methodology; and the third technique used an additional structural feedback that was designed using an airplane model with coupled dynamics between the rigid and aeroelastic modes. In the designs development, some objectives were established for performance, robustness, aeroelastic stability criteria, and harmonization of all designs for the comparison between them. For the second and third techniques, some scenarios were evaluated: having the sensors placed only near the CG, having them placed only at the cockpit, or having them placed in both locations. For each scenario, different strategies were evaluated: in the notch filters technique, the filters were placed in different locations of the flight control law structure and, for the structural feedback, another feedback was added to the flight control law, where in one of the strategies the existing sensors of the rigid-body flight control law were used and, in the other strategy, a dedicated sensor was used for measuring the vibrations of the airplane structure. The strategies adopted and the designs developed, according to the defined objectives, were presented. After presenting the details of the designs, the solutions were evaluated to determine whether the notch-filter designs are more susceptible to PIO (pilot-induced oscillations) than the designs based on the other techniques. The simulation results obtained in this dissertation showed that when the notch filters are placed on the elevator command, the solutions are more susceptible to PIO than the solutions designed with the structural feedback technique. However, when notch filters are placed on the sensor feedback, it was concluded that the designs presented similar susceptibilities to PIO.
control laws;aeroservoelastic stability;structural feedback
01
135
INGLES
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
O trabalho possui divulgação autorizada
78576 -GUILHERME VILAÇA.pdf

Contexto

Projeto aeronáutico, estruturas e sistemas aeroespaciais
-
-

Banca Examinadora

ANTONIO BERNARDO GUIMARAES NETO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
DOUGLAS DOMINGUES BUENO Participante Externo
ANTONIO BERNARDO GUIMARAES NETO Docente - PERMANENTE
NEY RAFAEL SECCO Docente - PERMANENTE
FLAVIO LUIZ CARDOSO RIBEIRO Docente - PERMANENTE
JORGE HENRIQUE BIDINOTTO Participante Externo

Vínculo

-
-
-
Não
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
  • Compatibilidade
  • . . .
  • Versão do sistema: 3.86.5
  • Copyright 2022 Capes. Todos os direitos reservados.

Nós usamos cookies para melhorar sua experiência de navegação no portal. Ao utilizar o gov.br, você concorda com a política de monitoramento de cookies. Para ter mais informações sobre como isso é feito, acesse Política de cookies.Se você concorda, clique em ACEITO.

Politica de Cookies

O que são cookies?

Cookies são arquivos salvos em seu computador, tablet ou telefone quando você visita um site.Usamos os cookies necessários para fazer o site funcionar da melhor forma possível e sempre aprimorar os nossos serviços. Alguns cookies são classificados como necessários e permitem a funcionalidade central, como segurança, gerenciamento de rede e acessibilidade. Estes cookies podem ser coletados e armazenados assim que você inicia sua navegação ou quando usa algum recurso que os requer.

Cookies Primários

Alguns cookies serão colocados em seu dispositivo diretamente pelo nosso site - são conhecidos como cookies primários. Eles são essenciais para você navegar no site e usar seus recursos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Estabelecer controle de idioma e segurança ao tempo da sessão.

Cookies de Terceiros

Outros cookies são colocados no seu dispositivo não pelo site que você está visitando, mas por terceiros, como, por exemplo, os sistemas analíticos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Coletam informações sobre como você usa o site, como as páginas que você visitou e os links em que clicou. Nenhuma dessas informações pode ser usada para identificá-lo. Seu único objetivo é possibilitar análises e melhorar as funções do site.

Você pode desabilitá-los alterando as configurações do seu navegador, mas saiba que isso pode afetar o funcionamento do site.

Chrome

Firefox

Microsoft Edge

Internet Explorer