DISEÑO Y SIMULACION EN MATLAB DE UN SISTEMA DE CONTROL PARA UN HELICOPTERO

DISEÑO Y SIMULACION EN MATLAB DE UN SISTEMA DE CONTROL

PARA UN HELICOPTERO

MIGUEL ANGEL OMAÑA JAIMES

JUAN CARLOS VALENCIA

PROFESOR: OSCAR REYES

UNIDADES TECNOLOGICAS DE SANTANDER

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS

TECNOLOGIA EN ELECTRONICA

BUCARAMANGA 2016

RESUMEN

Descripción: Este proyecto busca diseñar e implementar un sistema de control de los mandos de un helicóptero por medio de la plataforma Matlab y Simulink, este sistema de control debe involucrar ajustes y sintonización de constantes de un controlador, simulación del comportamiento de la planta en conexión de lazo cerrado, mostrando respuesta del sistema en el tiempo y diagrama de polos y ceros.

Para llegar a nuestro propósito se llevaran a cabo tres etapas las cuales describimos a continuación:

1 ETAPA:

• Diagrama del sistema de control identificando cada uno de los elementos.
• Consulta de proyectos o soluciones o soluciones similares.
• Especificaciones de diseño y guía de operación esperada.
• Informe de observaciones y análisis de posibles inconvenientes.

2 ETAPA:

• Implementar el modelo matemático del proceso seleccionado en Matlab.
• Realizar pruebas de respuesta en el tiempo del sistema.
• Realizar pruebas de lazo abierto.
• Crear diagrama de polos y ceros.
• Justificación de condiciones de estabilidad.
• Pruebas preliminares del controlador: lazo cerrado con ganancia proporcional unitaria y analizar el efecto de variar la constante proporcional.

3 ETAPA:

• Pruebas de simulación en Matlab.
• Diseño ajustado del controlador.
• Pruebas en lazo abierto.
• GUI en Matlab con simulación continua de proceso y controlador implementado.

INTRODUCCION

El helicóptero es una aeronave versátil debido a su capacidad para el despegue y el aterrizaje vertical, así como su capacidad de maniobra superior, como lo es vuelo estacionario y la capacidad de desplazarse en cualquier sentido. Es por esto que es la primera opción para acceder donde el espacio de aterrizaje es muy reducido o para labores de difícil acceso.

Aunque todas estas ventajas traen sus dificultades porque esta capacidad de maniobrar dificultan el manejo pues su grado de complejidad es mucho mayor. El helicóptero se encuentra flotando en el aire lo que lo hace muy sensible a las variaciones ambientales, estos fenómenos ambientales físicos dificultan el control de esta clase de vehículos.

Debido a esto el piloto debe estar pendiente a los cambios que suceden para corregirlos, ya que los cambios por muy sencillos que parezcan el no atenderlos debidamente y a tiempo pueden ser causa de un accidente.

El vuelo estacionario hace referencia a la flotación del helicóptero es decir a que se encuentre en un estado estable, para esto se deben mantener los ángulos longitudinales, verticales, horizontales y de guiñada fijos.

Entonces, podemos decir que el vuelo estacionario es la condición ideal del helicóptero en cuanto a la estabilidad se refiere, pero no es solo esta condición la que se tiene con un helicóptero ya que la flotación de este no es lo único que se logra sino también los desplazamientos para llegar a un destino, las maniobras de rotación y de cambios de posiciones, la altura de vuelo y demás condiciones que se deban ejecutar en el momento del vuelo.

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