Control Predictivo de Aviones

Abstract

En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de control automático basado en la técnica de control predictivo (MPC). MPC se obtiene como resultado de la minimización de una función de costo (o función objetivo) que involucra la dinámica del sistema y además permite la inclusión de las restricciones propias de la mecánica y de la física del mismo. Aplicando las entradas de control obtenidas a un modelo del avión Cessna 172, se logra que el mismo realice determinadas maniobras simples como ser variaciones de altitud. Se trabaja sobre un modelo con seis grados de libertad, el mismo es simulado con la ayuda del simulador de vuelo que se encuentran desarrollando los autores. Debido a que el modelo de un avión es un sistema no lineal, para poder implementar MPC, se trabaja con el sistema linealizado en varios puntos. Esto permite la obtención de una función objetivo cuadrática que asegura la convexidad de la misma y la existencia de algoritmos eficientes para hallar el control óptimo.
Finalmente, el correcto funcionamiento del algoritmo se demuestra a través de dos maniobras de ascenso a altitudes preestablecidas.