Modelagem e controle do direcionamento de um paraquedas para recuperação de foguetes de sondagem

Abstract

Resumo Paraquedas têm sido amplamente utilizados na recuperação de dispositivos aeroespaciais como Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) e aeronaves supersônicas. Diversos estudos têm explorado a capacidade de realizar o controle do paraquedas por meio da associação de superfícies de controle em sua estrutura semelhante às empregadas na aviação. Esses estudos realizaram importantes contribuições, nomeadamente modelagem matemática dos fenômenos físicos envolvidos. No entanto, os métodos de sintonia para os controladores desses trabalhos apresentam carência de informação e projeto. O presente trabalho apresenta um projeto de um sistema para controle da movimentação de um paraquedas. Esse projeto realiza a formulação das leis de controle para análise dinâmica do comportamento do sistema, bem como realiza a otimização dos dispositivos de compensação para atender os índices de desempenho especificados. Para o projeto do controlador, técnicas de otimização computacional baseado na aproximação de funções de transferência foram utilizadas para obter os parâmetros do controlador proporcional, integral e derivativo (PID). Os resultados obtidos atendem os requisitos especificados, nomeadamente tempo de acomodação de 12 𝑠 com máximo sobressinal de 20, 03%.