RESUMOUm dos maiores paradigmas no ensino de tópicos de eletromagnetismo está no fato de ser necessário trabalhar com conceitos físicos de alta complexidade matemática e de complicada observação prática, que são os campos elétricos e magnéticos. Assim, é de grande auxílio o uso de ferramentas de simulação visual para um melhor entendimento destes conceitos. Neste sentido, este trabalho busca implementar, por meio do software MATLAB [3], um conjunto de interfaces gráficas que permitam representar visualmente características matemáticas das grandezas eletromagnéticas. Nas interfaces, objetos do tipo uicontrol são criados por meio da aba GUIDE, que gera um arquivo para definição de seus callbacks. Além disso, elaborou-se um algoritmo para carregar e unir as informações de todos esses objetos em uma interface única, onde cada simulação fica contida em um painel.No estudo de campos eletrostáticos, é interessante fazer o uso da Lei de Gauss para conhecer seu comportamento para determinadas simetrias de distribuição de carga [2]. Foi desenvolvida uma interface utilizando esta ideia, com campos de textos editáveis que podem ser usados para inserir parâmetros, na qual o usuário pode escolher entre três opções de distribuição de carga, colocar os parâmetros desejados e obter o comportamento do campo elétrico, tanto em questão do módulo ao longo do tempo, quanto espacialmente. Foi utilizada a função quiver3 do MATLAB, também chamada de gráfico de velocidade, que plota um gráfico em que em cada ponto determinado há uma seta que representa a direção, sentido e magnitude do campo elétrico neste ponto.No referente ao estudo de campos elétricos e magnéticos variantes no tempo, trabalhouse com três tópicos fundamentais que também demandam auxílio de ferramentas visuais. Primeiramente, desenvolveu-se uma animação, controlada por botões de início e parada, que permitisse visualizar a propagação de ondas eletromagnéticas com plano de polarização elíptico [1], através de uma plotagem sequencial dos valores de campo elétrico. Para isso, adotaram-se como parâmetros de entrada as constantes de atenuação e fase, as dimensões da elipse, o sentido de giro e a frequência de modo a ser possível observar como o comportamento visual da onda reage à manipulação de cada um destes separadamente. A Figura 1 ilustra a captura de um instantâneo da animação. Para a segunda interface, fez-se a simulação de uma onda de polarização linear mudando de um meio para o outro, sendo a incidência normal. A sua base está em um algoritmo que utiliza os valores de permissividade elétrica, permeabilidade magnética e condutividade dos meios, fornecidos pelo usuário, para calcular os valores instantâneos de campo elétrico e os coeficientes de reflexão e transmissão, de acordo com [2]. Para observar o padrão de onda formado pela reflexão, fez-se uso da opção hold do MATLAB, como é mostrado na Figura 2. Depois de trabalhados este dois tópicos, criou-se uma versão computacional da Carta de Smith onde: o usuário informa as impedâncias para a carga e para a linha e são d...
In this work it is presented the design procedures and experimental results of a centralized multivariable LQG control system for longitudinal and lateral speed hold autopilot for the AR.Drone 2.0 quadcopter. The main contribution is that instead of assuming that the longitudinal and lateral dynamics are completely decoupled, the quadcopter is modeled as a coupled multivariable state-space system with transport time-delay. The system identification procedure, by extended recursive least-squares estimation, is done directly in the statespace form and a detailed description of the equations derived for this project is given. The LQG design is aided by analysis on the system's step-response tests in the time domain and is based on a non orthodox Kalman filter design, dual to the LQR. The proposed speed hold autopilot is evaluated using the system's model and then applied to the real process. The experimental platform used was a free add-on toolbox for Matlab/Simulink, also used as a benchmark control system with a ready-to-fly example of decentralized proportional control system for the AR.Drone 2.0. Results summarized in a table of integral performance indexes and a discussion over the formalism of the LQG method and its applications to flight control systems concludes the contributions of this work.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.