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Júpiter - Sistema de Graduação

Escola de Engenharia de São Carlos

Engenharia Aeronáutica

Disciplina: SAA0169 - Sistemas de Controle de Aeronaves II

Créditos Aula:	2
Créditos Trabalho:	2
Tipo:	Semestral

Objetivos

Desenvolvimento teórico/prático nos sistemas de controle aplicados a aeronaves.

Docente(s) Responsável(eis)

Jorge Henrique Bidinotto

Programa Resumido

Os vários sistemas de controle de vôo automático e seus componentes. Modelagem do piloto humano. Análise de sistema de controle formado pelo piloto humano e a estrutura da aeronave como um todo em malha fechada. Qualidades de vôo e de manobras. Análise e síntese de sistemas de controle de vôo automáticos longitudinais e laterais (pilotos automáticos) e de aumento de estabilidade de várias entradas e saídas. Exemplos de sistemas de controle de atitude, de trajetória, de aterrissagem e de alívio de rajadas.

Programa

1. SISTEMAS DE CONTROLE DE VÔO DE AERONAVES:1.1. Breve histórico do desenvolvimento de sistemas de controle de vôo de aeronaves1.2. Princípios do controle de vôo1.3. Elementos essenciais de controle1.4. Sistemas civis1.5. Desenvolvimento militares1.6. Desenvolvimento avançados1.7. Conclusões2. O AVIÃO2.1. Breve revisão das equações de movimento do avião2.1.1. Introdução2.1.2. Equações dinâmicas gerais para uma aeronave rígida com relação a eixos em movimento2.1.3. Equações de movimento para pequenas perturbações de um avião simétrico2.1.4. Posição dos eixos do corpo no vôo de regime2.1.5. Relações cinemáticas de rolamento, arfagem e guinada2.1.6. Determinação das forças gravitacionais2.1.7. Ângulos de guinada e de escorregamento lateral2.1.8. Determinação das forças e momentos aerodinâmicos2.1.9. Separação dos movimentos longitudinais e laterais2.1.10. Sistemas de eixos usados na análise de estabilidade2.1.11. Derivadas aerodinâmicas adimensionais2.1.12. Perturbações adimensionais2.1.13. Forma adimensional das equações de movimento3. AFCS COMO UM PROBLEMA DE CONTROLE3.1. AFCS generalizados3.2. Métodos de controle3.2.3. Método de colocação de pólos simples3.2.4. Método de atribuição de autovalores3.2.5. Coeficientes de equação3.2.6. O método da matriz modal3.2.7. Realimentação de saída3.2.8. Seguidor de modelo3.2.9. Lugar das raízes3.2.10. Resposta em freqüência4. SISTEMAS DE AUMENTO DE ESTABILIDADE4.1. Introdução:4.2. Dinâmica dos atuadores4.3. Dinâmica do sensor4.4. Controle longitudinal (uso somente do profundor)4.1.1. Introdução4.4.2. SAS de velocidade de arfagem4.4.3. Compensação de avanço de fase4.4.4. Termos de realimentação adicional4.4.5. SAS para aeronaves com estabilidade estática relaxada4.4.6. Outros SASs4.4.7. Giroscópio de razão de giro4.4.8. Acelerômetro linear4.5. Escalonamento5. SISTEMAS DE CONTROLE DE TRAJETÓRIA DE VÔO5.1. Introdução5.2. Sistemas de controle de altitude5.2.1. Introdução5.2.2. Sistema de manutenção de altitude5.3. Sistemas de controle de velocidade5.4. Sistema de manutenção do número de mach5.5. Sistema de controle acoplado ao localizador do ILS (Instrument Landing System)5.6. Sistema de controle acoplado ao ILS de rampa de descida5.7. Sistemas de pouso automático5.8. Sistemas de controle de acompanhamento do perfil do solo5.8.1. Introdução5.8.2. Equações de movimento5.9. O sistema de controle5.10. Conclusões

Avaliação

	Método
	Aulas expositivas teóricas, aulas práticas em Laboratório Didático e em Sala de Informática, elaboração de relatórios e listas de exercícios. Poderão ser realizadas viagens didáticas a empresas ou instituições com atividades no setor Industrial, de Automação e Controle, de Projetos e em especial no setor Aeronáutico.

	Critério
	Média ponderada das notas em provas e exercícios.

	Norma de Recuperação
	Os critérios de avaliação da recuperação devem ser similares aos aplicados durante o semestre regular do oferecimento da disciplina; 1) A nota final (MF) do aluno que realizou provas de recuperação dependerá da média do semestre (MS) e da média das provas de recuperação (MR), como segue: d) MF=5 se 5 ≤MR ≤ (10 - MS); e) MF = (MS + MR) / 2 se MR > (10 – MS) f) MF = MS se MR < 5. 2) O período de recuperação das disciplinas deve se estender do início até um mês antes do final do semestre subsequente ao da reprovação do aluno em primeira avaliação.

Bibliografia

Básica: McLean, D. “Automatic Flight Control Systems”. Prentice Hall, 1990 Stevens, B. L.; Lewis, F. L.; Johnson, E. N. – Aircraft Control and Simulation, Wiley, 3.a edição, 2016 Notas de aula Complementar: Ogata, K. – Engenharia de Controle Moderno, 5a edição, Pearson, 2011. Etkin, B.; Reid, L. D. “Dynamics of Flight: Stability and Control”. John Wiley & Sons, 1996 Cook, M. V. “Flight Dynamics Principles“, 2nd edition, Elsevier, 2007

Requisitos

Os Requisitos variam conforme o curso para o qual ela é oferecida.

Clique para consultar o oferecimento para SAA0169.