Supressão adaptativa de PIO em sistemas FBW

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Moura, Herlandson Cardoso de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Adaptive control; Controle Adaptativo; Fly-By-Wire; Human pilot modelling; M-MRAC; Modelagem do piloto Humano; PIO
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-27012020-112312/

Com o advento dos sistemas de controle de voo Fly-By-Wire (FBW) foi aberta uma vasta gama de possibilidades para a arquitetura de controle em aeronaves. No entanto, esses sistemas herdaram ainda os problemas oriundos do controle manual, dentre eles o chamado acoplamento piloto-veículo ou mais conhecido pela sigla em inglês PIO (Pilot Induced Oscillations). Considerando-se esse contexto, o projeto busca o desenvolvimento de um algoritmo adaptativo de supressão do fenômeno. O algoritmo consiste em um sistema de controle adaptativo por modelo de referência modificado (M-MRAC) integrado com um sistema de ganho escalonado (gain scheduling). O algoritmo é, em uma primeira etapa, implementado e simulado no software MATLAB considerando-se, para tanto, a adoção de modelos do piloto humano e de aeronaves de forma a simular-se o comportamento do sistema em malha fechada. Os modelos de aeronave adotados descrevem apenas a dinâmica longitudinal de movimentação, enquanto os modelos do piloto têm os valores dos seus parâmetros estimados a partir de dados provenientes de ensaios realizados com pilotos. Através da ferramenta de identificação de sistemas do MATLAB (System Identification Toolbox) os valores dos principais parâmetros desses modelos são então estimados. O algoritmo de supressão e os modelos do piloto são então validados, em uma segunda etapa, através de ensaios realizados com voluntários utilizando-se um software de simulação de voo. Os resultados das simulações e dos ensaios obtidos mostram que o algoritmo desenvolvido possibilita a supressão do fenômeno em tempo real sem comprometer, no entanto, as características de qualidade de voo da aeronave simulada.