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Erhöhung der Simulationsgüte linearer Arbeitspunktmodelle für den Entwurf von Hubschrauberregelungen

Greiser, Steffen (2016) Erhöhung der Simulationsgüte linearer Arbeitspunktmodelle für den Entwurf von Hubschrauberregelungen. Dissertation. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB-2016-72, 216 S.

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Abstract

Die Flugregelung ist ein Mittel, hervorragende Flugeigenschaften des Hubschraubers zu bewirken. Oftmals wird dabei ein bestimmtes dynamisches - stabiles und zugleich agiles - Verhalten im Entwurf eingestellt, welches anschließend im Flugversuch nachgewiesen werden soll. Trotz der seit Jahrzehnten eingesetzten und ausgereiften Werkzeuge existieren immer noch Diskrepanzen zwischen Entwurf und Beobachtung im Flugversuch. Die Ursachen hierfür sind unter anderem unbekannte dynamische Effekte, Modellunsicherheiten und Nichtlinearitäten. Modelle für die Reglerauslegung werden typischerweise durch eine Systemidentifikation oder durch Linearisierung einer Hubschraubersimulation gewonnen. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass die Genauigkeit der linearen Modelle, mit denen die Flugregelung entworfen wird, nicht ausreicht, da das erwartete dynamische Verhalten nicht oder nur zum Teil im Flugversuch beobachtet wird. Der häufig genutzte Lösungsweg ist empirisch und reaktiv: Ein erfahrener Flugversuchsingenieur justiert die Regelung im Flugversuch. Es stellen sich die Fragen: Wie kann das Modellverständnis erweitert werden? Wie können die Werkzeuge derart angepasst werden, dass der Entwurf das Flugverhalten im interessierenden Flugbereich vorhersagt? Die Arbeit liefert hierfür einen Beitrag, indem Verfahren zur Erfassung von Modellunsicherheiten aufgezeigt werden, welche die ursprünglichen linearen Modelle ergänzen, ohne diese zu ersetzen. Damit einhergehend wird die Simulationsgüte sowohl für den geregelten als auch den ungeregelten Hubschrauber erhöht. Anhand des unsicherheitsbehafteten Modells zeigt die Arbeit, dass eine entworfene Flugregelung erwartungsgerechte Ergebnisse im Flugversuch erreicht.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/111013/
Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Additional Information:eingereicht am 26. Mai 2016 und verteidigt am 30. September 2016 ebenfalls erschienen als Bericht des Niedersächsischen Forschungszentrums für Luftfahrt NFL-FB-2016-18
Title:Erhöhung der Simulationsgüte linearer Arbeitspunktmodelle für den Entwurf von Hubschrauberregelungen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Greiser, Steffensteffen.greiser (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:2016
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:216
ISSN:1434-8454
Status:Published
Keywords:Hubschrauber, Modellierung, inverse Simulation, Validierung, Flugregelung, modellbasierte Folgeregelung, ACT/FHS
Institution:Teschnische Universität Braunschweig
Department:Institut für Flugführung
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:rotorcraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L RR - Rotorcraft Research
DLR - Research theme (Project):L - The Smart Rotorcraft
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Flight Systems > Rotorcraft
Deposited By: Greiser, Steffen
Deposited On:26 Oct 2017 09:47
Last Modified:26 Oct 2017 09:47

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