Volume 9 número 1
Páginas: 9-17
OTIMIZAÇÃO NEBULOSA COM ESPECIFICAÇÃO LINGÜÍSTICA DOS REQUISITOS DE DESEMPENHO: APLICAÇÃO AO PROJETO TFL/LTR DE AUTOPILOTO PARA HELICÓPTERO
Marcus Vinicius da Costa Ramalho, Jacques Waldmann
Depto. Controle e Conversão de Energia
Instituto Tecnológico de Aeronáutica
São José dos Campos - 12228-900 - SP
Fax (012)340-3089 Tel.:(012)341-2211
E-mail: jacques@ele.ita.cta.br
Resumo:
Este trabalho apresenta o projeto TFL/LTR de um autopiloto para o helicóptero
BO-105, objetivando melhorar sua resposta na execução da
manobra conhecida como bob-up. O desempenho da malha-objetivo de um modelo
de ordem reduzida é especificado no domínio do tempo através
de variáveis lingüísticas. Os parâmetros de síntese
desta malha-objetivo são computados mediante técnica de otimização
dos elementos diagonais das matrizes de peso do critério quadrático.
A recuperação das propriedades de robustez da malha-objetivo
é realizada através da otimização dos parâmetros
do filtro, considerando-se especificações lingüísticas
acerca dos erros entre os valores singulares da malha-objetivo e da malha
recuperada. Os critérios de otimização empregados
baseiam-se em funções de pertinência modificadas para
evitar mínimos locais decorrentes da definição
.
As funções são selecionadas inicialmente segundo conhecimento
prévio das características do modelo e limitações
físicas da planta, e são ajustadas iterativamente pelo projetista,
segundo sua avaliação dos resultados obtidos com o modelo
reduzido. O autopiloto foi avaliado com o modelo linear completo, o qual
inclui a dinâmica do rotor, tendo demonstrado ótimas características
de resposta no domínio do tempo com desacoplamento entre os modos
látero-direcionais e longitudinais, além de robustez a perturbações
estruturadas de intensidade significativa nas saídas dos sensores.
Abstract:
A TFL/LTR-based autopilot design for the BO-105 rotorcraft is presented, aiming at the improvement of time response under a bob-up maneuver. The time-domain performance specs of the reduced-order model TFL are defined by use of linguistic variables. TFL synthesis is carried out with fuzzy otimization techniques and employing previous knowledge of plant dynamics. LTR is accomplished via fuzzy optimization of filter parameters according to linguistic specs which define the admissible singular value recovery errors. The resulting autopilot is evaluated by simulation with the complete dynamical model, with rotor dynamics included. Good decoupling characteristics between latero-directional and longitudinal motions in the time-domain have been obtained, as well as robust behavior under structured perturbations with significant intensity at sensor outputs have been observed.
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Disponibilizado em 28/03/1998 |