| Resumo : |
A exigência contínua do aumento de desempenho das aeronaves tem resultado historicamente em características que causam o aumento da flexibilidade estrutural e consequentemente os efeitos adversos da aeroelasticidade. Com as estruturas mais flexíveis, os modos dinâmicos aeroelásticos tendem a se aproximar em frequência dos modos dinâmicos de corpo rígido, levando a acoplamentos modais que podem causar uma degradação das qualidades de voo das aeronaves. Considerando uma aeronave com alto alongamento e flexibilidade moderada, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle robusto para atenuação da resposta aeroelástica a partir da utilização dos controles e sensores disponíveis na aeronave real. Uma metodologia para o preparo do modelo matemático por meio de técnicas como escalonamento, control e sensor blending e residualização é apresentada. Com o objetivo de criar uma lei de controle aeroelástica eficiente, robusta e de baixa complexidade, a técnica de lugar das raízes foi escolhida. Por meio dela foi possível avaliar os efeitos aerosservoelásticos presentes em cada uma das realimentações. As melhores combinações de entradas e saídas para o controle de cada um dos modos foram determinadas por meio da interpretação dos vetores singulares. As leis de controle foram projetadas com o objetivo de desacoplar os modos aeroelásticos dos modos de corpo rígido e aumentar as características de razão de amortecimento de modos aeroelásticos pouco amortecidos, com a menor interferência possível nas características dos modos de corpo rígido. O trabalho destaca a importância de se levar em consideração a inclusão da dinâmica dos atuadores, retardo computacional, efeitos da taxa de aquisição e dinâmica dos sensores desde o início do projeto das leis de controle. Avaliações no domínio da frequência e no domínio do tempo foram feitas para comprovar a qualidade e a robustez do controlador projetado. Ao final, o sistema de controle desacoplou a frequência dos modos dinâmicos aeroelásticos próximos aos modos de corpo rígido e aumentou a razão de amortecimento dos modos aeroelásticos pouco amortecidos, além de cumprir com os requisitos de robustez propostos. |