Avaliação paramétrica da influência de controladores PID e LQR em um modelo aeroservoelástico de asa retangular simplificada

Abstract

Na indústria aeronáutica, os órgãos reguladores estabelecem procedimentos de validação e certificação para garantir a segurança contra fenômenos indesejáveis em aviões e proteger a integridade física dos ocupantes. Uma tendência importante nesse setor é o uso de estruturas flexíveis, o que aumenta a manobrabilidade das aeronaves. No entanto, essa flexibilidade também torna os fenômenos aeroelásticos, como o flutter, mais evidentes. Este estudo utiliza um modelo aeroservoelástico para o controle dinâmico do flutter, usando a plataforma Matlab-Simulink®. O modelo se baseia nas leis de controle PID e LQR, e a modelagem matemática considera uma asa linear e homogênea com uma superfície de controle na borda de fuga. O objetivo da pesquisa é explorar a interação entre o sistema de controle e o sistema aeroelástico, focando em metas específicas como variação dos ganhos, alteração geométrica da superfície de controle e resposta a rajadas. A análise dos resultados é feita por meio de representações gráficas no espaço V−g−f e pela avaliação da estabilização dos sistemas mecânicos diante de perturbações externas. Este enfoque permite entender o impacto do sistema de controle no desempenho da aeronave, visando um voo controlado e seguro.