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Entwicklung eines Rapid Control Prototyping Algorithmus für Raumfahrzeug-Simulationen auf Basis optimaler Regelung

Brünig, Lennart and Krummen, Sven (2018) Entwicklung eines Rapid Control Prototyping Algorithmus für Raumfahrzeug-Simulationen auf Basis optimaler Regelung. Master's. DLR-Interner Bericht. SART TN-002/2018, 66 S.

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Abstract

Um neue Raumfahrtzeuge für den Abstieg und Aufstieg auf einer Referenztrajektorie zu analysieren und zu testen, müssen präzise Simulationen in sechs Freiheitsgraden (DoF) durchgeführt werden. Eine 6 DoF Simulation der Fahrzeugrotations- und Translationsfreiheitsgrade ist ohne einen Autopiloten nicht möglich. Aus diesem Grund ist es das Ziel dieser Arbeit einen Steueralgorithmus für Raumfahrzeuge zu entwerfen. Dabei sind die Fahrzeuge, die der Autopilot regeln muss, zum Entwurfszeitpunkt nicht bekannt. Der Autopilot soll in das Simulationsprogramm TRACE eingebettet werden, welches vom DLR-SART zur Analyse neuer Raketenkonzepte entworfen wird. TRACE ist in der Lage beliebige Luft- und Raumfahrtzeuge in verschiedenen Umweltbedingungen zu simulieren. Der Steueralgorithmus soll hierbei so ausgelegt sein, dass er mit minimaler Interaktion vom Benutzer eine gewünschte Flugleistung erzielt. Erreicht wird dieses Ziel mit dem Einsatz eines linear-quadratischen Reglers (LQR), der mittels Gain Scheduling an die Referenztrajektorie angepasst wird. Ein Scheduling der Regelparameter wird dabei über die Zeit vorgenommen. Als Eingänge für das Modell werden neben aerodynamischen Klappen, RCS Triebwerke und Schubvektorsteuerung implementiert.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/122988/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Master's)
Additional Information:PDF auf Anfrage bei RY-SRT erhältlich.
Title:Entwicklung eines Rapid Control Prototyping Algorithmus für Raumfahrzeug-Simulationen auf Basis optimaler Regelung
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Brünig, LennartDLRUNSPECIFIED
Krummen, Svensven.krummen (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4126-688X
Date:November 2018
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:66
Status:Published
Keywords:TRACE Control Design Rapid Control Prototyping Linear-Quadratic Regulator Gain Scheduling Thrust Vector Control Reaction Control System
Department:RY-SRT
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Space Transport
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R RP - Raumtransport
DLR - Research theme (Project):R - Raumfahrzeugsysteme - Systemanalyse Raumtransport
Location: Bremen
Institutes and Institutions:Institute of Space Systems > Space Launcher Systems Analysis
Deposited By: Krummen, Sven
Deposited On:13 Nov 2018 11:38
Last Modified:13 Nov 2018 11:38

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