PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 2007

Modelagem da mecânica do vôo de aeronaves flexíveis e aplicações de controle.

Autor

Flávio José Silvestre

Orientador

  • Orientador Pedro Paglione

Área de Concentração

Mecânica e Controle do Voo

Data de Defesa

30/10/2007

Número da Tese

000544913

Resumo

À medida que a separação de freqüências entre os modos de corpo rígido da aeronave e os modos de vibração estrutural torna-se mais estreita, o tratamento tradicional da mecânica do vôo da aeronave considerada como corpo rígido pode não ser eficiente. Neste trabalho é apresentado um panorama sobre o tratamento da aeronave como corpo deformável, tanto em termos da dinâmica do vôo como do projeto de sistemas de controle. As equações do movimento tridimensional da aeronave são determinadas através do enfoque da mecânica lagrangeana. As cargas aerodinâmicas incrementais que aparecem devido à vibração são modeladas através da teoria das faixas, com hipótese quase-estática e em regime incompressível. A dinâmica estrutural é determinada através da técnica de decomposição modal. Desta forma, a influência da vibração sobre o carregamento aerodinâmico é determinada em termos de derivadas de estabilidade estruturais generalizadas. O projeto de sistemas de aumento de controle para aeronaves flexíveis é então abordado. A dinâmica estrutural é considerada como incerteza da planta nominal de corpo rígido ou como perturbação de entrada. A aplicação do método H8 para o projeto de controladores de estrutura fixa é então estudada segundo duas diferentes metodologias. Os projetos também contemplam a rejeição a entradas de rajada, segundo modelo estocástico de Dryden.

Palavras-chave

Estabilidade de aeronaves Estruturas híbridas Controle robusto Corpos flexíveis Estruturas rígidas Aeroelasticidade Vibração estrutural Mecânica de vôo Física Engenharia aeronáutica