Sistemas de Controle de Aeronaves II

1. Sistemas de Controle de Aeronaves II Eduardo Morgado Belo Mateus Moreira de Souza 2012

2. Parte 1 Criando um modelo Simulação do sistema de controle de velocidade

3. Criando um modelo. • Para criar um modelo. • File > New > Model. • Na tela do modelo use os seguintes comandos para abrir a biblioteca. • View > Library Browser.

4. Simulação do sistema de controle de velocidade • Objetivo: Simulação do sistema de controle de velocidade.

5. Simulação do sistema de controle de velocidade • Primeiro passo: • Inserir o motor no espaço de estados. • LEMBRAR DE ALTERAR A MATRIZ D TAMBÉM.

6. Simulação do sistema de controle de velocidade • Segundo passo: • Inserir no arquivo .m as características do motor, acelerador e pitot.

7. Simulação do sistema de controle de velocidade • Terceiro passo • Inserir no arquivo .m o controlador. Como condição inicial considere as características da tabela.

8. Simulação do sistema de controle de velocidade • Quarto passo: • Inserir o arquivo .m no modelo. • Na tela do modelo. • File > ModelProperties. • No modelproperties. • Callbacks >StartFcn. • Inserir o nome do arquivo .m

9. Simulação do sistema de controle de velocidade • Quinto passo: • Inserir os seguintes componentes no modelo. • No SimulinkLibrary Browser. • Continuous > 1 Derivative, 1 Integrator, 1 State-Space, 3 TransferFcn. • MathOperations > 2 Add, 3 Gain. • SignalRouting > 1 Demux, 1 mux. • Sinks > 2 Scopes, 3 Terminator. • Sources > 1 Constante, 1 Step.

10. Simulação do sistema de controle de velocidade • Sexto passo • Configurar os blocos, usando 2 clicks a janela de configuração do bloco abre. • Configurar os blocos, para compatibilizar com o modelo. • State-Space, TransferFcn, Gains, 1 Add, Demux, Constant.

11. Simulação do sistema de controle de velocidade • Sétimo passo. • Una os blocos como mostrado na figura ao lado. • Obs. Para facilitar a união selecione um bloco então pressione Ctrl e selecione o bloco seguinte. • Para dividir o fio conector pressione Ctrl, selecione o fio e arraste para o bloco desejado.

12. Simulação do sistema de controle de velocidade • Oitavo passo. • Na janela do modelo. • Simulation > ConfigurationParameters • Na aba solver, utilizar maxstepsize = 0.01.

13. Simulação do sistema de controle de velocidade • Dica: Para utilizar as informações obtidas na simulação pelo scope, abra a janela do scope >Parameters > Data History.

14. Trabalho • Projetar um sistema de controle de velocidade e verificar os efeitos do atraso do motor. • Determinar a faixa de ganhos onde o sistema é estável. • Determinar a relação entre os ganhos para que a saída siga a entrada COM ERRO DE REGIME MÁXIMO DE 5% . • É possível projetar um sistema estável QUE CUMPRA O REQUISITO ANTERIOR? JUSTIFIQUE A SUA RESPOSTA. • Projetar 3 sistemas de controle de velocidade, que atendam aos requisitos variando o ganho Kz. • Quais efeitos ocorreram na resposta do sistema, quando Kz foi aumentado? Justifique sua resposta. • Selecione um dos controladores projetados e varie Te da seguinte forma: Te=1/3, ½, 1. O que ocorreu com a resposta do sistema, utilize a posição dos pólos do sistema, fator de amortecimento, tempo de estabelecimento, sobre-sinal, para justificar sua resposta. • Existe algum valor de Te onde o sistema fica instável? Caso afirmativo, em qual faixa isto ocorre, justifique sua resposta. • Elaborar relatório e fornecer todos os arquivos utilizados.