Desenvolvimento de modelo de engenharia simplificado e controlador de altitude para caça FA-18F

Abstract

Este trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de controle simples, mas eficaz, capaz de seguir referências de altitude em um caça F-18 quando o ângulo de rolagem é desprezível e o ângulo de arfagem é pequeno. Para tal, utilizou-se uma abordagem descritiva e dados quantitativos. Neste desenvolvimento, pôs-se em uso o simulador X-Plane como planta para coletar dados para o modelo, validou-se o mesmo, desenvolveu-se o controle no Matlab e aplicou-se este em malha fechada controlando a aeronave no simulador. Em seguida, diversos ensaios foram realizados em diferentes condições e para diferentes referências. Concluiu-se que manter margens de ganho e fase razoáveis e utilizando hipóteses plausíveis na elaboração do modelo, um controlador simples pode se comportar de forma estável até mesmo sob ação de perturbações de tempestades enquanto se segue uma referência de altitude.

This paper aims the development of a simple, but effective, controller capable of following a reference of altitude while flying on an F-18 fighter under small pitch and roll angles situations. To do so, a descriptive and quantitative approach has been chosen. During the development, the X-Plane simulator has been used as the process in order to gather data for the model and validate it, then the controller has been developed on Matlab and it was tested in closed-loop configuration with the process on X-Plane. Afterwards, many tests have been performed using different altitude references. It was noticed that, by being careful with the gain and phase margins and the model development, a simple controller can behave in a stable way even under harsh environments, like heavy rain and storms while following an altitude reference.