info:eu-repo/semantics/article
Approach to airship control in cruise phase flight
Aproximación al control de la fase de vuelo de un dirigible
Autor
Solaque Guzmán, Leonardo
Muñoz Ceballos, Nelson
Institución
Resumen
The aims of this work are the development of a dynamic model for an airship (like Karma and UrAn airships), and the elaboration of a set of base control laws of speed, altitude and heading in cruise flight. The first part of the document presents a mathematical model of the blimp dynamics. The analytic description of the model has been deduced from a dynamic and aerodynamic study. In a first time, the model parameters have been taken from precedent works based on wind tunnel experiments. Next to that, simplified models (called control model) were made with classical techniques. A second part is devoted to the formulation of control strategies (like PID, GPC and Non-lineal), based on the decoupling of the velocity, the longitudinal and lateral dynamics. These different control strategies have been validated by numerous simulation tests. The speed, heading and altitude controllers have been tested in two real airship structures. El presente trabajo tiene por objetivo el modelo dinámico de un dirigible (como Karma y UrAn), y la elaboración de un conjunto de leyes de control de velocidad, altitud y dirección cuando el dirigible se desplaza en la fase de vuelo crucero. La primera parte del documento presenta un modelo matemático representativo de las principales dinámicas del dirigible. Luego se muestra una descripción de las principales relaciones de las variables, a partir de un modelado e identificación previos, usados para el planteamiento de modelos reducidos, llamados modelos de control. Una segunda parte está dedicada a la formulación de las estrategias de control, basadas en técnicas PID, GPC y una no Lineal. Estas leyes son planteadas sobre la base del desacople de dinámicas para el vuelo lateral y el vuelo longitudinal. Finalmente se incluyen pruebas de simulación y sobre las estructuras reales.
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