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dc.creatorSilva, Willian Rigon
dc.date.accessioned2018-10-15T21:38:08Z
dc.date.available2018-10-15T21:38:08Z
dc.date.issued2017-12-21
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/14554
dc.description.abstractThe work presents a Hardware in The Loop (HIL) system design and construction, aimed to test automatic flight control laws with the X-Plane flight simulator. In addition, the development, integration, and tests of an Inertial Navigation System (AHRS/INS - Attitude and Heading Reference System/Inertial Navigation System) is presented. The plant used in the study is the Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Half Scale (HS) of the Hórus Squadron, of the Brazilian Air Force (FAB). The designed HIL system can be used to test the implementation of the control laws in the flight computer, controlling the UAV model in the X-Plane. The HIL test permits a quicker and safer automatic flight control law development. To show the HIL system capabilities, results for several control laws are presented: Fly-By-Wire, Altitude Hold Autopilot, and Mach Hold Autopilot. The UAV analytical model was constructed using the classic longitudinal flight dynamics equations, with stability and control derivatives given by USAF DATCOM. The control laws were designed with the classical control theory, using the linearized model for the cruise flight phase. The longitudinal flight modes were compared between the analytical model and the X-Plane model. With the objective to implement the flight control laws in the real UAV, an inertial navigation system was developed (AHRS/INS). The objective of the AHRS/INS system is to deliver the necessary flight information to the control system. Static tests of the AHRS/INS system are shown, also it is presented a methodology to calibrate magnetometers installed in aircraft. Concluding, proposal for future works and HIL and AHRS/INS systems optimizations are presented.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectModelagempor
dc.subjectSimulaçãopor
dc.subjectControlepor
dc.subjectHardware-in-the-looppor
dc.subjectNavegação inercialpor
dc.subjectModellingeng
dc.subjectSimulationeng
dc.subjectControleng
dc.subjectInertial navigationeng
dc.titlePlataforma hardware in the loop para teste de leis de controle de voo e desenvolvimento de unidade de navegação inercialpor
dc.title.alternativeHardware in the loop platform to test flight control laws and an inertial navigation system developmenteng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO 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.por
dc.contributor.advisor1Gründling, Hilton Abílio
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6128096609162437por
dc.contributor.advisor-co1Silva, André Luís da
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5249665241981260por
dc.contributor.referee1Paglione, Pedro
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7315358137176715por
dc.contributor.referee2Waschburger, Ronaldo
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3651342699085197por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0357949175676885por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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