Análisis Numerico De La Estabilidad Y Control De Una Aeronave No Tripulada

Abstract

El objetivo general de este trabajo es el análisis de la estabilidad y control longitudinal del modelo numérico de un avión no tripulado, diseñado en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Concepción. En primer lugar se da una breve introducción a la mecánica del vuelo, a la superficie de control correspondiente al movimiento longitudinal (elevador) de una aeronave y a los componentes asociados. En segundo lugar se define la misión del avión no tripulado, la configuración de los elementos de éste, así como también las condiciones de vuelo. Se obtiene el modelo del movimiento longitudinal del avión no tripulado a partir de las ecuaciones del movimiento, teniendo como base las derivadas de control y estabilidad, que definen totalmente la geometría, aerodinámica y condiciones de vuelo de la aeronave. El medio de análisis es desarrollado a partir de matrices en espacio estado, en un ambiente Matlab/Simulink. A partir de las matrices en espacio de estado se obtiene la respuesta dinámica del avión no tripulado en lazo abierto, teniendo como entrada deflexiones del elevador, para luego analizar el modelo del movimiento longitudinal en lazo cerrado correspondiente a un sistema de control denominado autopiloto de cabeceo, basado en requerimientos de control en dominio tiempo.