Desenvolvimento e otimizaÃÃo de manobras de ensaios em vÃo para estimaÃÃo de derivadas de estabilidade e controle de aeronaves.

AUTOR(ES)

Brasil Neto, Nei Salis

DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

Este trabalho trata da aplicaÃÃo de tÃcnicas de otimizaÃÃo via algoritmos genÃticos para o desenvolvimento de manobras de ensaios em vÃo para estimaÃÃo de parÃmetros aerodinÃmicos de aeronaves. As manobras otimizadas sÃo necessÃrias para aumentar a eficiÃncia dos algoritmos de estimaÃÃo paramÃtrica, respeitando o envelope operacional das aeronaves quanto à seguranÃa de vÃo e quanto Ãs limitaÃÃes matemÃticas dos modelos assumidos. Neste trabalho à feita a comparaÃÃo entre a eficiÃncia do procedimento de estimaÃÃo com a aplicaÃÃo de manobras convencionais e a eficiÃncia do procedimento de estimaÃÃo com a aplicaÃÃo das manobras otimizadas. Em ambos os casos, o aumento da eficiÃncia do algoritmo de estimaÃÃo busca a maximizaÃÃo da sensitividade das variÃveis de saÃda aos parÃmetros do modelo. Para as manobras convencionais, os sinais sÃo especificados de maneira indireta, atravÃs da maximizaÃÃo de suas densidades espectrais de potÃncia nas freqÃÃncias prÃximas dos modos naturais do sistema dinÃmico. A tÃcnica de otimizaÃÃo, entretanto, baseada no conteÃdo de informaÃÃo dos dados de ensaios em vÃo, diretamente utiliza-se dos conceitos de matriz de informaÃÃo e limitantes de Cramer-Rao para compor os critÃrios de otimizaÃÃo e gerar sinais globalmente Ãtimos atravÃs de algoritmos genÃticos que minimizem as incertezas relacionadas com as estimativas dos parÃmetros aerodinÃmicos. A presente abordagem considera problemas com multi-objetivos, multi-entradas e para o mÃnimo tempo, tratando os resÃduos coloridos nas variÃveis de medida. VÃrios estudos de caso sÃo discutidos com a utilizaÃÃo dos modelos dinÃmicos de perÃodo curto e oscilatÃrio em derrapagem, incluindo resultados de ensaios em vÃo de uma aeronave de pequeno porte. As vantagens e desvantagens das tÃcnicas propostas sÃo apresentadas, enfatizando a facilidade de implementaÃÃo dos sinais Ãtimos resultantes. Por fim, consideraÃÃes e recomendaÃÃes a respeito da importÃncia das manobras de ensaios em vÃo para os procedimentos de estimaÃÃo de derivadas de estabilidade e controle de aeronaves sÃo feitas.

ASSUNTO(S)

algoritmos genÃticos identificaÃÃo de parÃmetros derivadas de estabilidade ensaios em vÃo manobras de aeronaves estimaÃÃo de sistemas controle de aeronaves

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