Análise aeroelástica e controle de VANTs bioinspirados para aplicações de engenharia

• Processo: 22/03128-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Inicial
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Douglas Domingues Bueno
• Beneficiário: Douglas Domingues Bueno
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antonio Marcos Cossi ; Camila Gianini Gonsalez Bueno ; Carlos de Marqui Junior ; Rodrigo Borges Santos
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/15904-4 - Efeito de batidas de asa na geração de potência para VANTs bio-inspirados usando células solares, BP.MS; 23/07344-9 - Dinâmica e controle de micro VANT bio-inspirado, BP.IC; 23/05596-0 - Aeroelasticidade de VANTs Inspirados em Pássaros, BP.DR; 23/04325-3 - Dinâmica Aeroelástica e Controle de Micro Veículos Aéreos Não-tripulados em Voo de Formação, BP.DR
• Assunto(s): Aeroelasticidade Aeronaves não tripuladas Desigualdades matriciais lineares Túneis de vento Voo (engenharia de aeronaves) Transporte de carga Monitoramento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aeroelasticidade de VANT Bioinspirado | Controle via Desigualdades Matriciais Lineares | ensaios em tunel de vento | Ensaios em vôo | Transporte de Carga e Monitoramento | Veículo aéreo não-tripulado (VANT) | Aeroelasticidade

Resumo

O uso de veículos aéreos não-tripulados (VANTs) tem sido cada vez mais frequênte, com diversas aplicações de engenharia, militares e de entretenimento. Em particular, os VANTs inspirados em insetos e passáros têm demonstrando potencial para se desenvolver uma nova geração de veículos aéreos, com maior eficiência e flexibilidade para diferentes missões. No entanto, as características aeroelásticas destes veículos ainda são pouco conhecidas. Neste sentido, o presente projeto de pesquisa compreende investigações sobre a dinâmica aeroelástica de micro e pequenos VANTs bioinspirados. A pesquisa consiste em desenvolver modelos aeroelásticos para veículos tipo inseto e tipo pássaro, com ênfase em incluir os efeitos da flexibilidade estrutural e da aerodinâmica. O projeto também compreende o desenvolvimento de novos controladores para se obter forças de atuação capazes de manter o VANT em uma trajetória definida. Os controladores são especialmente baseados em desigualdades matriciais lineares devido a possibilidade se obter ganhos de controle ótimos ao se formular o problema envolvendo otimização convexa. A investigação considera aplicações de transporte de carga com voo de uma formação com múltiplos VANTs, bem como aplicações de monitoramento de fronteiras, para as quais tipicamente é necessário maior tempo de voo. Assim, células solares são consideradas distribuídas nos VANTs, com capacidade de geração de energia e recarregamento de baterias durante o voo. O projeto de pesquisa compreende também o projeto, fabricação e montagens destes VANTs, além de campanhas de ensaio em túnel de vento e em voo, visando comprovar as metodologias e modelagens desenvolvidas. (AU)