Sistemas de aumento de estabilidade para o veículo aéreo não tripulado EOLO

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sistemas de controle para um veículo aéreo não tripulado, considerando duas configurações distintas de corpo rígido: uma com asa rígida e outra com asa flexionada. O objetivo principal é projetar sistemas de aumento de estabilidade longitudinal e latero-direcional, além de um piloto automático capaz de manter a velocidade e a altitude durante o voo de cruzeiro. Para isso, é realizada a modelagem da dinâmica da aeronave com base nas equações de movimento de seis graus de liberdade, seguida de linearização em torno de condições de equilíbrio. Os sistemas de controle são desenvolvidos utilizando a técnica LQR, com critérios de projeto baseados na norma MIL-F-8785C. O rastreamento de referências é implementado por meio de um compensador do tipo PI acoplado ao controlador ótimo. Os resultados das simulações demonstram que os controladores projetados são eficazes tanto na estabilização quanto no rastreamento das variáveis de interesse, mesmo sob a ação de perturbações.

This work presents the development of control systems for an unmanned aerial vehicle, considering two distinct rigid-body configurations: one with a rigid wing and another with a flexed wing. The main goal is to design stability augmentation systems for both longitudinal and lateral-directional dynamics, as well as an autopilot capable of maintaining constant cruise speed and altitude. The aircraft dynamics are modeled using six-degree-of-freedom equations of motion, followed by linearization around trimmed flight conditions. Control systems are developed using the Linear Quadratic Regulator (LQR) technique, with design criteria based on the MIL-F-8785C standard. Reference tracking is implemented through a PI compensator coupled to the optimal controller. Simulation results show that the designed controllers are effective in stabilizing the aircraft and tracking the desired variables, even in the presence of external disturbances.