Diseño y desarrollo de un sistema de aerofreno para el control del apogeo de un cohete

Abstract

[ES] En la realización de este Trabajo de Fin de Grado se ha llevado a cabo el desarrollo e implementación de un algoritmo de control sobre una superficie variable implementada en uno de los cohetes pertenecientes al grupo de generación espontánea Rocket Faraday UPV. El desarrollo de las técnicas de control está cobrando gran importancia en la industria aeronáutica debido a que ofrecen una gran ventaja competitiva y supone una muestra de innovación tecnológica en todos los procesos de automatización y optimización. A lo largo del presente proyecto se va a realizar en primer lugar una pequeña introducción sobre la importancia que ha tenido el desarrollo de la cohetería en el marco geopolítico des de mediados del siglo XX hasta la actualidad, así como destacar los elementos principales que componen este tipo de sistemas. Tras ello, se evaluará la necesidad de desarrollar un algoritmo de control sobre el cohete de estudio junto a las limitaciones que supone la realización de la tarea, para posteriormente presentar las diferentes posibilidades estudiadas durante el desarrollo del proyecto, concluyendo finalmente con la solución adoptada. Posteriormente, se realizará una descripción del funcionamiento de la principal herramienta de trabajo empleada para así profundizar en el desarrollo e implementación del algoritmo de control mediante simulaciones y se van a extraer conclusiones a partir de los resultados obtenidos. Finalmente, se incluirá diagrama de conexiones de la parte electrónica y además un pliego de condiciones en el que se establezcan los requisitos de seguridad y administrativos necesarios para la realización de este tipo de proyectos junto con un presupuesto acerca de los costes asociados a la realización de este Trabajo de Fin de Grado, atendiendo al software y hardware utilizado.

[EN] In the realization of this Final Degree Project, the development and implementation of a control algorithm on a variable surface implemented in one of the rockets belonging to the spontaneous generation group Rocket Faraday UPV has been carried out. The development of control techniques is becoming very important in the aeronautical industry because they offer a great competitive advantage and represent a sign of technological innovation in all automation and optimization processes. Throughout this project, a brief introduction will be made on the importance of the development of rocketry in the geopolitical framework from the mid-twentieth century to the present, as well as highlighting the main elements that make up this type of system. After this, the need to develop a control algorithm on the study rocket will be evaluated together with the limitations involved in carrying out the task, to later present the different possibilities studied during the development of the project, finally concluding with the solution adopted. Subsequently, a description of the operation of the main work tool used will be made in order to deepen the development and implementation of the control algorithm through simulations and conclusions will be drawn from the results obtained. Finally, a diagram of connections of the electronic part will be included and also a specification establishing the security and administrative requirements necessary for the realization of this type of project together with a budget about the costs associated with the realization of this Final Degree Project, taking into account the software and hardware used.

[CA] En la realització d'aquest Treball de Fi de Grau, s'ha dut a terme el desenvolupament i implementació d'un algorisme de control sobre una superfície variable implementat en un dels coets pertanyents al grup de generació espontània Rocket Faraday UPV. El desenvolupament de tècniques de control està adquirint molta importància en la indústria aeronàutica perquè ofereixen un gran avantatge competitiu i representen un signe d'innovació tecnològica en tots els processos d'automatització i optimització. Al llarg d'aquest projecte, es farà una breu introducció sobre la importància del desenvolupament dels coets en el marc geopolític des de mitjans del segle XX fins a l'actualitat, així com destacar els principals elements que conformen aquest tipus de sistemes. Després d'això, s'avaluarà la necessitat de desenvolupar un algorisme de control en el coet d'estudi juntament amb les limitacions que comporta la realització de la tasca, per posteriorment presentar les diferents possibilitats estudiades durant el desenvolupament del projecte, concloent finalment amb la solució adoptada. Posteriorment, es realitzarà una descripció del funcionament de la principal eina de treball utilitzada per tal d'aprofundir en el desenvolupament i implementació de l'algorisme de control a través de simulacions i es trauran conclusions dels resultats obtinguts. Finalment, s'inclourà un esquema de connexions de la part electrònica i també una especificació que estableix els requisits de seguretat i administratius necessaris per a la realització d'aquest tipus de projectes juntament amb un pressupost sobre els costos associats a la realització d'aquest Treball de Fi de Grau, tenint en compte el programari i maquinari utilitzat.