Trabajo fin de Grado Grado en Ingeniería Aeroespacial MODELADO Y SIMULACIÓN DE ESTRUCTURAS AERODINÁMICAS PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL DE VUELO Trabajo fin de Grado Grado en Ingeniería Aeroespacial Autor: Juan Antonio Zaragoza Asensio juazaas@etsid.upv.es Tutor: Luís Sempere Payá lsempere@dcom.upv.es

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio Índice Introducción Marco teórico Caso práctico Conclusiones Presupuesto TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 1. Introducción Objetivo: Crear una GUI con MATLAB con la que modelar y simular un sistema de control de vuelo. TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

2. Marco teórico Métodos numéricos: Ecuaciones de fuerza normal y momento  Respuesta oscilatoria Métodos numéricos: Transformada de Laplace y Método de Runge-Kutta de 2º orden TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 2. Marco teórico Necesidad de un sistema de control de vuelo 1. En lazo abierto TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 2. Marco teórico 2. Con rate gyro TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 2. Marco teórico 3. Con autopiloto de tres lazos TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 2. Marco teórico 3. Con autopiloto de tres lazos Uso del método de adjuntos (herramienta de diseño y análisis computarizada) Salidas del sistema: desviación estándar para cada fuente de error TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico Planteamiento: Estudio del comportamiento de un misil a 10000 y a 50000 pies Desarrollo: Modelado del armazón Diseño del Sistema de Control de Vuelo Método de adjuntos en el SCV con autopiloto de tres lazos TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 1. Modelado del armazón TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 2. Diseño del Sistema de Control de Vuelo 2.1. Lazo abierto 10000 pies 50000 pies TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 2.2. Rate gyro 10000 pies 50000 pies Retraso de 0.015 s TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 10000 pies 50000 pies TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 10000 pies fase=-197.9 grados w=189.5 rad/s Margen=-197.9º+180º=-17.9º Ganancia=0.1 TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 50000 pies fase=-132.3 grados w=74.6 rad/s Margen=-132.3º+180º=47.7º Ganancia=0.1 TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 50000 pies Ganancia=0.1 Margen = 47.7 º Pérdida fase=74.6 rad/s * 0.015 s=1.1190 rad = 64.1º Pérdida > Margen Retraso de 0.015 s TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 2.3. Autopiloto de tres lazos 10000 pies 50000 pies TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico w=118.2 rad/s w=107.8 rad/s 50000 pies w=100 rad/s 10000 pies w=100 rad/s TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico w=63.8 rad/s w=107.8 rad/s 50000 pies w=100 rad/s 50000 pies w=50 rad/s TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 50000 pies Retraso de 0.015 s w=50 rad/s w=100 rad/s TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 3. Método de adjuntos en el SCV con autopiloto de tres lazos 10000 pies 50000 pies TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 50000 pies 10000 pies TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 3. Caso práctico 10000 pies 50000 pies TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 4. Conclusiones Cumplimiento de los objetivos. Aplicación robusta y eficiente, cuya utilidad queda demostrada. Interfaz fácil de manejar a nivel usuario.  Entendimiento profundo en los sistemas de control de vuelo. Materialización de los conocimientos adquiridos. TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio 5. Presupuesto CONCEPTO PRECIO TOTAL (€) Desarrollo del trabajo 11,526.00 € Materiales y herramientas 703.41 € TOTAL 12,229.41 € Coste total (sin IVA) 12,229.41 € IVA 21% Coste total del TFG 14,797.58 € # CATORCE MIL SETECIENTOS NOVENTA Y SIETE EUROS CON CINCUENTA Y OCHO CÉNTIMOS # TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio

Gracias por su atención TFG – Juan Antonio Zaragoza Asensio