Análise e controle da trajetória do LAICAnSat-3

Abstract

Esse trabalho é uma parte do projeto LAICAnSat da Universidade de Brasília, projeto que busca criar uma plataforma educacional de baixo custo para a realização de experimentos universitários em alta altitude e em baixa altitude. Para a alta altitude, já foram feitos dois lançamentos bem sucedidos com um balão de látex inflado com gás hélio e transportando uma carga com sensores embarcados, afim de coletar informações sobre temperatura, pressão, umidade, nível de luz, altitude, velocidade, direção e aceleração. O foco deste trabalho é especificamente a análise da trajetória de descida de um Balloonsat utilizando um modelo cinemático e a implementação de um controle PID em simulink para reproduzir uma trajetória específica de descida. Foi feita uma descrição dinâmica do modelo físico de um parapente e uma simplificação do modelo dinâmico para o modelo cinemático. Em seguida foi planejado uma estratégia para a trajetória de descida da missão, sintetizada em um algoritmo que gera o sinal de referência para o controle da posição. Então desenvolveu se um sistema de controle utilizando um controlador PID para reduzir o erro da planta em relação ao sinal de referência. Realizou-se simulações sem ruídos, com ruídos e com o método de Monte Carlo. Como resultado, foi possível observar o comportamento de um modelo cinemático funcional e o funcionamento correto de um controle que segue uma referência específica para levar a plataforma ao ponto de pouso escolhido.