Plataforma hardware in the loop para teste de leis de controle de voo e desenvolvimento de unidade de navegação inercial
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2017-12-21Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
O trabalho trata da concepção, construção e testes de um sistema para teste de leis de
controle de voo baseado em Hardware In The Loop (HIL). Além disso, é apresentado o
desenvolvimento, integração e testes de um sistema de navegação inercial (AHRS/INS -
Attitude and Heading Reference System/Inertial Navigation System). A planta escolhida
para o estudo é o Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) Meia Escala (Half Scale-HS), do
Esquadrão Hórus, da Força Aérea Brasileira (FAB). O sistema HIL desenvolvido permite
testar a implementação das leis de controle no computador de voo a ser embarcado, controlando
um modelo do VANT no simulador de voo X-Plane. Esse teste garante rapidez
e segurança no desenvolvimento de leis de controle de voo. São mostrados resultados
da implementação das malhas de controle Fly-By-Wire, Altitude Hold Autopilot e Mach
Hold Autopilot no sistema HIL. O modelo analítico do VANT foi concebido utilizando as
equações clássicas da dinâmica de voo, com derivadas de estabilidade e controle fornecidas
pelo USAF DATCOM. Somente a dinâmica longitudinal foi considerada. O projeto
das leis de controle foi realizado utilizando a teoria clássica, aplicado ao modelo analítico
linearizado para a fase de voo de cruzeiro. É mostrada uma comparação dos modos de
voo entre o modelo analítico e o modelo de simulador de voo X-Plane. Visando a implementação
das leis de controle no VANT real, foi desenvolvido um sistema AHRS/INS para
fornecer os dados necessários para o sistema de controle. Testes estáticos do sistema
AHRS/INS instalado no VANT HS são apresentados, assim como uma metodologia para
calibração de magnetômetros em aviões e VANTs. Ao final são apresentadas sugestões
para trabalhos futuros e otimizações dos sistemas HIL e AHRS/INS.
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