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Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Aerodynamic Modeling and Simulation of a Reduced-Scale Generic Future Fighter Using Neuro-Fuzzy with Differential Evolution
Alternate title (s): Modelagem e Simulação Aerodinâmica de um Caça Genérico Futuro em Escala Utilizando Neuro-Fuzzy com Evolução Diferencial
Author: Sant'Ana, Vitor Taha
First Advisor: Finzi Neto, Roberto Mendes
First coorientator: Krus, Petter
First member of the Committee: Oliveira, Neusa Maria Franco de
Second member of the Committee: Galvão, Roberto Kawakami Harrop
Third member of the Committee: Steffen Junior, Valder
Fourth member of the Committee: Cavalini Junior, Aldemir Aparecido
Fifth member of the Committee: Staack, Ingo Max Werner
Summary: A busca por modelos aerodinâmicos precisos em engenharia aeronáutica tem levado à exploração de técnicas computacionais avançadas. Esta pesquisa explora a aplicação do Neuro-Fuzzy hibridizado com a Evolução Diferencial (NF-ED) como ferramenta para alcançar um modelo e simulação aerodinâmica com elevada fidelidade para um modelo em escala reduzida de um caça conhecido como Generic Future Fighter (GFF). O objetivo principal é desenvolver uma metodologia de identificação de sistema através de teste em voo para adquirir modelos aerodinâmicos detalhados e não estacionários, especialmente para esta aeronave, combinando a interpretabilidade de Sistemas de Baseados em Regras Fuzzy (SBRF) com a adaptatbilidade das Redes Neurais Artificiais (RNA). Esta pesquisa apresenta uma comparação entre o NF-ED e outros métodos de otimização, e também outro método de inferência fuzzy. Após a obtenção do modelo aerodinâmico não estacionários com base nas aproximações das séries de Taylor para cada coeficiente de força e momento, é construída uma simulação de 6 graus de liberdade no ambiente Simulink do Matlab.
Abstract: The pursuit of accurate aerodynamic modeling in aeronautical engineering has driven the exploration of advanced computational techniques. This research applies Neuro-Fuzzy Hybridized with Differential Evolution (NF-DE) to develop a high-fidelity aerodynamic model and simulation for the Generic Future Fighter (GFF), a reduced-scale aircraft. The primary objective is to create a system identification methodology through flight testing for detailed and unsteady aerodynamic models. The methodology combines the interpretability of Fuzzy Inference Systems (FIS) with the adaptability of Artificial Neural Networks (ANN). The study includes a comparison between NF-DE and alternative optimization and fuzzy inference methods. After developing unsteady aerodynamic models based on first Taylor series equations for each force and moment coefficient, a 6-degrees-of-freedom (DOF) simulation is designed in Matlab’s Simulink environment.
Keywords: Modelagem Aerodinâmica
Neuro-Fuzzy
Identificação de Sistemas
Teste em voo
Evolução Diferencial
Aerodynamic Modeling
Differential Evolution
Neuro-Fuzzy
System Identification
Flight Testing
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::DINAMICA DE VOO::ESTABILIDADE E CONTROLE
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: SANT'ANA, Vitor Taha. Aerodynamic Modeling and Simulation of a Reduced-Scale Generic Future Fighter Using Neuro-Fuzzy with Differential Evolution. 2023. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.6006
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.6006
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41169
Date of defense: 13-Nov-2023
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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