| Resumo : |
A pesquisa focaliza no estudo do ajuste dos ganhos de controle do sistema de piloto automático Micropilot LRC2, e o uso dos dados do sistema de instrumentação de voo embarcado para comparação dos dados experimentais de ensaios em voo com um modelo aerodinâmico calculado. O projeto foi aplicado ao Veiculo Aéreo Não Tripulado (VANT) C2 de asa fixa, projetado para aplicação de pesticida agrícola em lavouras. Os estudos começaram com a proposta de um modelo da aeronave usando métodos computacionais, calculando as propriedades de inércia através de desenhos feitos em Computer Aided Design (CAD), com o software Catia®, e estimativa das propriedades aerodinâmicas como software Omni3d®. O trabalho descreve a integração do sistema de instrumentação e controle incorporado no Micropilot® (MP) usado para coletar dados de testes de voo e controle de voo autônomo via pontos-de-passagem. A arquitetura das malhas de controle do MP foram implementadas em Matlab-Simulink® para ajustar os controladores proporcional, integral e derivativo (PID) usando o método Linear Quadratic Regulator (LQR) e otimizar as manobras de voo. O planejamento e execução de uma campanha de teste de voo são descritos para ajustar os controladores do Micropilot® e coletar dados para comparação dos dados experimentais com os dados preditos pelo modelo teórico-computacional do VANT C2. Durante a coleta dos dados experimentais, três métodos diferentes para estimar as variáveis anemométricas foram abordados. Os resultados obtidos com as estimativas dos dados anemométricos foram comparados com os dados reais medidos com um sistema anemométrico existente, mostrando sua validade para a identificação das derivadas aerodinâmicas e para ajuste dos ganhos de controle, durante as campanhas iniciais de ensaios em voo. As técnicas de observação dinâmica dos dados anemométricos e a aplicação de métodos de otimização com técnicas de controle moderno mostraram a viabilidade dos métodos propostos nas primeiras fases de campanha de voo, bem como a robustez às perturbações em condições de voo iniciais. |