Publicação: Desenvolvimento de um sistema de controle e guiamento para entrega por paraquedas
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA, CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL
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Resumo
Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento do controle e guiamento de Sistemas de
Entrega Aérea de Precisão (do inglês, Precision Aerial Delivery Systems – PADS). Para isso,
desenvolve-se um modelo dinâmico com seis graus de liberdade e, a partir de sua linearização,
projeta-se um controlador por realimentação de estados utilizando a metodologia do Regulador
Linear Quadrático. Além disso, emprega-se uma heurística do tipo Go-to-Target para determinar
a direção que leva o paraquedas até o alvo desejado. Dessa maneira, o sistema de controle
realiza o controle lateral e longitudinal do paraquedas de modo a seguir a orientação definida
pela heurística.
Também é analisada a influência dos parâmetros do controlador no desempenho do sistema,
bem como seu comportamento sob diferentes condições de operação, incluindo a presença e a
ausência de vento.
Os resultados de simulação demonstram que a estratégia proposta é capaz de conduzir de
maneira autônoma o paraquedas até as proximidades do ponto de impacto desejado, apresentando
desempenho satisfatório aliado à simplicidade de implementação. No entanto, a abordagem
apresenta limitações ligadas à heurística empregada, não sendo capaz de realizar o pouso
exatamente sobre o alvo, uma vez que não constitui um controlador de posição propriamente
dito. Dessa forma, o desenvolvimento de estratégias de controle de mais sofisticadas é apontado
como uma possibilidade para trabalhos futuros.
Abstract
The aim of this work is to develop control and guidance for Precision Aerial Delivery Systems
(PADS). To this end, a dynamic model with six degrees of freedom is developed, and based on
its linearization, a state-feedback controller is designed using the Linear Quadratic Regulator
(LQR) methodology. In addition, a Go-to-Target heuristic is employed to determine the direction
that will lead the parachute to the desired target. Thus, the control system performs lateral and
longitudinal control of the parachute in order to follow the orientation defined by the heuristic.
The influence of the controller parameters on system performance is also analyzed, as well as its
behavior under different operating conditions, including the presence and absence of wind.
The simulation results demonstrate that the proposed strategy is capable of autonomously guiding
the parachute to the vicinity of the desired impact point, offering satisfactory performance
combined with simplicity of implementation. However, the approach has limitations related to
the heuristic employed, as it is not capable of landing exactly on the target, since it does not
constitute a position controller per se. Thus, the development of more sophisticated control
strategies is identified as a possibility for future work.
Palavras-chave
Paraquedas, Parachute, LQR, LQR, Simulação, Simulation, Realimentação de Estados, State Feedback, Heurística, Heuristic
Citação
TEIXEIRA, Isabela Ferreira. Desenvolvimento de um sistema de controle e guiamento para entrega por paraquedas. 2026. 55 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, 2026.