Estabilidad y Control Durante el Despegue y Aterrizaje Vertical: El Impacto de la Aerodinámica
Autores: Afilipoae, Tudorel-Petronel; Simplicio, Pedro; Bennani, Samir; Strauch, Hans
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estabilidad y Control Durante el Despegue y Aterrizaje Vertical: El Impacto de la Aerodinámica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Agencia espacial europea
Sistema de control
Perturbaciones aerodinámicas
Estabilidad
Ráfagas de viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Con el apoyo de la Agencia Espacial Europea (ESA), INCAS ha tomado la iniciativa de desarrollar una Plataforma Autónoma Maniobrable de Ascenso y Descenso (ADAMP) que servirá como plataforma de pruebas en vuelo para tecnologías espaciales reutilizables. Este documento se centra en actividades destinadas a evaluar la robustez del sistema de control del ADAMP en presencia de perturbaciones aerodinámicas, con énfasis en la estabilidad y el rechazo de perturbaciones. Considerando la inestabilidad aerodinámica inherente del ADAMP, la forma en que se incorporan las fuerzas y momentos aerodinámicos en la formulación del diseño de control juega un papel crítico en la efectividad de la solución de control adoptada en presencia de ráfagas de viento y la posible interacción con modos de oscilación. Para mostrar estos fenómenos, se emplean en el documento dos metodologías alternativas de diseño de control: la estrategia base se basa en la optimización robusta estructurada H-Infinito autoconfigurable, mientras que el segundo enfoque se basa en la teoría del modo deslizante no lineal. Se diseñan y analizan diferentes controladores estructurados H-Infinito en el dominio de la frecuencia, proporcionando una comprensión clara del impacto de los efectos aerodinámicos en términos de degradación del margen de estabilidad. Estos controladores se comparan exhaustivamente con la alternativa del modo deslizante a través de simulaciones no lineales de peor caso de vuelos típicos de ascenso y descenso en presencia de ráfagas de viento fuertes.
Descripción
Con el apoyo de la Agencia Espacial Europea (ESA), INCAS ha tomado la iniciativa de desarrollar una Plataforma Autónoma Maniobrable de Ascenso y Descenso (ADAMP) que servirá como plataforma de pruebas en vuelo para tecnologías espaciales reutilizables. Este documento se centra en actividades destinadas a evaluar la robustez del sistema de control del ADAMP en presencia de perturbaciones aerodinámicas, con énfasis en la estabilidad y el rechazo de perturbaciones. Considerando la inestabilidad aerodinámica inherente del ADAMP, la forma en que se incorporan las fuerzas y momentos aerodinámicos en la formulación del diseño de control juega un papel crítico en la efectividad de la solución de control adoptada en presencia de ráfagas de viento y la posible interacción con modos de oscilación. Para mostrar estos fenómenos, se emplean en el documento dos metodologías alternativas de diseño de control: la estrategia base se basa en la optimización robusta estructurada H-Infinito autoconfigurable, mientras que el segundo enfoque se basa en la teoría del modo deslizante no lineal. Se diseñan y analizan diferentes controladores estructurados H-Infinito en el dominio de la frecuencia, proporcionando una comprensión clara del impacto de los efectos aerodinámicos en términos de degradación del margen de estabilidad. Estos controladores se comparan exhaustivamente con la alternativa del modo deslizante a través de simulaciones no lineales de peor caso de vuelos típicos de ascenso y descenso en presencia de ráfagas de viento fuertes.