Ensayo uav

Proyecto Fin de Carrera

Modelización de aeronaves no tripuladas con
Simulink
Oscar Vila Rovira
Julio de 2011

Escuela Universitaria de Ingeniería
Técnica Aeronáutica

Proyecto Fin de Carrera
Modelización de aeronaves no tripuladas con Simulink

Indice
Introducción......................................................................................................................4
1. UAV ............................................................................................................................. 5
1.1 Historia de los UAV ............................................................................................... 5
1.2. UAV en España ................................................................................................... 18
2. TeoríaGeneral de Control aplicable al UAV ............................................................. 24
2.1 Estabilidad ............................................................................................................ 24
2.1.1 Estabilidad estática ........................................................................................ 24
2.1.2. EstabilidadDinámica.................................................................................... 25
2.1.3. Función de Transferencia y polos del sistema.............................................. 27
2.2. Amortiguamiento................................................................................................. 33
2.3. Control Clásico.................................................................................................... 38
2.4. Espacio de Estados .............................................................................................. 40
2.4.1. Modelo matemático ...................................................................................... 40
2.4.2. Control en el Espacio de Estados ................................................................. 43
2.4.3. Control por asignación depolos ................................................................... 45
2.4.4. Control óptimo cuadrático ............................................................................ 46
3. Modelo matemático .................................................................................................... 48
3.1. Superfícies de Control......................................................................................... 48
3.2. Cálculo del Modelo Matemático ......................................................................... 50
3.2.1. Parte general ................................................................................................. 50
3.2.2. Control Longitudinal .................................................................................... 57
3.2.3.Control Laterodireccional............................................................................. 66
3.3. UAV .................................................................................................................... 73
4. Modelo Simulink ........................................................................................................ 76
4.1. Lazo abierto......................................................................................................... 77
4.2. Lazo Cerrado ....................................................................................................... 78
5. Análisis Aeronave ...................................................................................................... 79
5.1. Control Longitudinal........................................................................................... 79
5.1.1. Análisis del control longitudinal en Lazo Abierto........................................ 81
5.1.2. Análisis del control longitudinal en Lazo Cerrado ....................................... 86
5.1.3. Comparación de resultados obtenidos .......................................................... 96
5.2. Control...