Diseño de un controlador del grado de inclinación para un avión, mediante LMIS

Abstract

El presente proyecto de grado titulado Diseño de un Controlador para el Grado de Inclinación de un Avión , tiene por objetivo diseñar un controlador óptimo para el grado de inclinación de un avión, que garantice las condiciones mínimas de desempeño dinámico como: la estabilidad y la ubicación de polos ante la presencia de incertidumbres dinámicas en el sistema; consiguiéndose a la vez cumplir con los aspectos de robustez y confiabilidad que son fundamentales dentro de la teoría de control. Este diseño utiliza la metodología basada en Desigualdades Lineales Matriciales (LMIs por sus siglas en inglés). La herramienta utilizada es el LMI Control Toolbox de MATLAB que permite, mediante programación, plantear las LMIs correspondientes de la planta inestable, para luego proceder a darles una solución óptima, que se consigue mediante el encuentro de ganancias robustas de realimentación e integración, permitiendo obtener así la estabilización del sistema con respuestas bajo los criterios de desempeño deseados (sobreimpulso <1% y un tiempo de establecimiento ts< 5 seg). Entre las ventajas de este controlador está su implementación sencilla (amplificadores+integrador) y su bajo costo de inversión; siendo este controlador el único en ofrecer una solución óptima frente a la existencia de incertidumbre dentro de la dinámica del avión. Su desventaja radica en no poseer una estrategia de control adicional, que permita el rechazo a perturbaciones en el sistema tales como: grandes medidas de ruido blanco, señales de perturbación externas, entre otras.