Análisis de la dinámica de vuelo de aeronaves y diseño de controlador.

Torres Reyna, Marco Polo (2017) Análisis de la dinámica de vuelo de aeronaves y diseño de controlador. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Objetivos y método de estudio: El objetivo general de esta tesis es proponer la aplicación de una nueva estructura de control para la dinámica de aeronaves que permita un buen desempeño a través de la utilización de controles basados en la Función de Estructura Multivariable (MSF), Control Clásico y el Análisis y Diseño por Canales Individuales (ICAD). Los objetivos específicos son: 1. Evaluar la robustez del sistema de control. 2. Evaluar el emparejamiento de la dinámica. 3. Mediante técnicas de simulación digital analizar el comportamiento del siete ma de control propuesto a distintas perturbaciones del sistema y variaciones paramétricas. Para alcanzar estos objetivos, se analizará la dinámica de vuelo Lateral Direccional del Cessna T-37. La dinámica presenta 3 salidas (alabeo, tasa de cambio de guiñada y ´ángulo de derrape), pero solamente 2 entradas (deflexión en timón y deflexo ´en en alerones). Es sabido que al tener 2 entradas de control, solamente es posible controlar 2 salidas. Por ello con el uso de ICAD es posible analizar la dinámica de cada emparejamiento de los 3 posibles para realizar un giro coordinado. La características de la maniobra se especifica para las aeronaves en la FAR 23. Bas´andose en las especificaciones de la FAR 23 se diseñará un control utilizando ICAD. El control se evaluará mediante ICAD y se determinara la robustez del mismo utilizando los márgenes de fase y ganancias. De la misma forma se evaluarán los otros emparejamientos y se analizará la fragilidad que puede presentar el sistema a un cambio paramétrico. Contribuciones y conclusiones: Una nueva de estructura de control es propuesta mediante el marco de trabajo de ICAD. Los controles propuestos están basados en el control clásico, además cuentan con buen desempeñó a pesar de ser de bajo orden. Una alternativa para el control de la dinámica lateral-direccional de una aeronave es propuesta. Bajo el marco de trabajo de ICAD es posible el diseñó de controles de sistemas multivariables.

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