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Tools for Design and Simulation of UAV Flight Control

Bals, Johann und Joos, Hans-Dieter und Looye, Gertjan und Varga, Andras (2003) Tools for Design and Simulation of UAV Flight Control. In: Proc. ODAS 2003, . 5th ONERA-DLR Aerospace Symposium, Toulouse June 4-6, 2003-06-04 - 2003-06-06, Toulouse, Frankreich.

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Kurzfassung

High performance and robustness requirements for autonomous UAV flight control systems and stringent requirements for short and cost effective design cycles increase the necessity for an efficient computer aided control law design process using advanced control design methods and tools. This paper describes a model and optimization based flight control law design process, which can be applied to a wide range of vehicle classes. The design process is based on multi-physical, object-oriented flight dynamics modeling using the modeling language Modelica and on a multi-objective parameter optimization environment. A generic Modelica flight dynamics library allows modular composition of new parameterized vehicle models and efficient simulation code generation for specific use cases. Multi-objective optimization is used for tuning the free parameters in linear or nonlinear flight control laws. Thereby, given require-ments for stability, trading structural loads and other physical limitations are formulated as computational design criteria. Robustness to uncertain parameters can be addressed via robustness measures, via a multi-model and multi-case approach, and via statistical Monte-Carlo based criteria. In the assessment step of the design process worst-case optimization w.r.t. uncertain parameters is applied for systematically detecting weaknesses of the control law design. The successful application of the design process to civil transport and high performance military aircraft is demonstrated and the applicability for UAV flight control design is discussed

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Paper)
Zusätzliche Informationen:LIDO-Berichtsjahr=2004,
Titel:Tools for Design and Simulation of UAV Flight Control
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Bals, JohannNICHT SPEZIFIZIERT
Joos, Hans-DieterNICHT SPEZIFIZIERT
Looye, GertjanNICHT SPEZIFIZIERT
Varga, AndrasNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2003
Erschienen in:Proc. ODAS 2003
Seitenbereich:
Status:veröffentlicht
Stichwörter:flight control design tools, uninhabited air vehicles, computer aided design, object-oriented modeling, flight dynamics, multi-objective optimization
Veranstaltungstitel:5th ONERA-DLR Aerospace Symposium, Toulouse June 4-6
Veranstaltungsort:Toulouse, Frankreich
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:2003-06-04 - 2003-06-06
Veranstalter :ONERA
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L -- keine Zuordnung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik
Hinterlegt von: elib DLR-Beauftragter
Hinterlegt am:01 Okt 2007
Letzte Änderung:12 Dez 2013 20:02

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