Controle semi-ativo de shimmy em trens de pouso de aeronaves utilizando amortecedores magneto-reológicos

• Processo: 20/15787-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Flávio Donizeti Marques
• Beneficiário: Luis Eduardo Prado Pereira
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Reologia Fuzzy (inteligência artificial) Aeronaves Vibrações mecânicas Funções de Lyapunov Modelos lineares Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amortecedor magneto-reológico rotativo | Descrição politópica das fronteiras de instabilidade | Desigualdades lineares matriciais | Fuzzy Takagi Sugeno | Shimmy | Teoria de Lyapunov | Vibrações mecânicas

Resumo

Shimmy é um fenômeno aeromecânico caracterizado por um potencial de instabilidade que ocorre em trens de pouso de aeronaves, ainda quando estas estão em contato com o solo. A aparição deste fenômeno revela um mecanismo de auto-excitação, onde elevados níveis de vibrações são observados nos trens de pouso da aeronave, podendo acarretar fadiga e falhas de membros estruturais, e por isso são indesejáveis e devem ser suprimidas. Neste trabalho é proposta uma nova estratégia de controle semi-ativo para assegurar o envelope de shimmy da aeronave, com base na descrição politópica de suas fronteiras de instabilidades. A atuação no sistema será feita mediante a aplicação de um amortecedor magneto-reológico rotativo, com dinâmica modelada de acordo com o modelo de Dahl. Modelos linear e não-linear de shimmy serão estudados nesta pesquisa. As não-linearidades presentes no sistema serão modeladas de acordo com a teoria fuzzy Takagi Sugeno. A Teoria de Lyapunov será utilizada para o projeto de controladores e os ganhos de controle serão calculados utilizando desigualdades lineares matriciais. Simulações computacionais serão realizadas no intuito de mostrar a capacidade da estratégia proposta em suprimir o shimmy linear e não-linear.