Sistemas de Controle de Aeronaves II

2012

Eduardo Morgado BeloMateus Moreira de Souza

Parte 1Criando um modelo

Simulação do sistema de controle de velocidade

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.

Simulação do sistema de controle de velocidade

• Objetivo: Simulação do sistema de controle de velocidade.

Simulação do sistema de controle de velocidade

• Primeiro passo:▫ Inserir o motor no espaço

de estados.▫ LEMBRAR DE

ALTERAR A MATRIZ D TAMBÉM.

Xdeltath 8.495e5

Zdeltath 0

Mdeltath 0

Simulação do sistema de controle de velocidade

• Segundo passo:▫ Inserir no arquivo .m as

características do motor, acelerador e pitot.

Kt 1

TE 1/4

Tact 1/8

Tp 1/9

Simulação do sistema de controle de velocidade

• Terceiro passo▫ Inserir no arquivo .m o

controlador. Como condição inicial considere as características da tabela.

Kz 1

Kc1 1

Kc2 1

Simulação do sistema de controle de velocidade

• Quarto passo:▫ Inserir o arquivo .m no

modelo.▫ Na tela do modelo.▫ File > Model Properties.▫ No model properties.▫ Callbacks >StartFcn.▫ Inserir o nome do arquivo

.m

Simulação do sistema de controle de velocidade

• Quinto passo:▫ Inserir os seguintes

componentes no modelo.▫ No Simulink Library

Browser.▫ Continuous > 1 Derivative,

1 Integrator, 1 State-Space, 3 Transfer Fcn.

▫ Math Operations > 2 Add, 3 Gain.

▫ Signal Routing > 1 Demux, 1 mux.

▫ Sinks > 2 Scopes, 3 Terminator.

▫ Sources > 1 Constante, 1 Step.

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, Transfer Fcn, Gains, 1 Add, Demux, Constant.

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.

Simulação do sistema de controle de velocidade

• Oitavo passo.▫ Na janela do modelo.▫ Simulation >

Configuration Parameters▫ Na aba solver, utilizar

max step size = 0.01.

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.

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.