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Design and Assessment of a Two Degree of Freedom Gust Load Alleviation System

Ossmann, Daniel und Poussot-Vassal, Charles (2019) Design and Assessment of a Two Degree of Freedom Gust Load Alleviation System. 5th CEAS Conference on Guidance, Navigation & Control, 3.-5. April 2019, Mailand, Italien.

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Kurzfassung

The design and assessment of a two degree of freedom gust load alleviation control system for a business jet aircraft is presented in this paper. The two degrees of freedom are a disturbance estimator to compute the incoming gusts as well as a feedback control law to mitigate the estimated disturbance to reduce the aircraft loads. To facilitate the estimator design, high order, infinite-dimensional models of the structural and aerodynamic aircraft dynamics are approximated by low order models using advanced model reduction techniques. For the robust disturbance estimator design an innovative approach relying on nullspace-based techniques together with non-linear optimization is proposed. Time delays, originating from the aerodynamics modeling, the discrete control loop, and the sensor and actuator dynamics, play a key role in the stability and performance assessment of a gust load alleviation controller. Thus, a novel analytical analysis method is presented to explicitly evaluate the influence of these time delays on the closed loop. Finally, the developed tool-chain is applied to a fly-by-wire business jet aircraft. The resulting two degrees of freedom gust load alleviation system is verified in a simulation campaign using a closed loop, non-linear simulator of the aircraft.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/127217/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Design and Assessment of a Two Degree of Freedom Gust Load Alleviation System
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ossmann, DanielDaniel.Ossmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4499-5639NICHT SPEZIFIZIERT
Poussot-Vassal, CharlesCharles.Poussot-Vassal (at) onera.frNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Flugregelung, Lastabminderung, Ordnungsreduktion, elastisches Flugzeug
Veranstaltungstitel:5th CEAS Conference on Guidance, Navigation & Control
Veranstaltungsort:Mailand, Italien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:3.-5. April 2019
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Systeme und Kabine (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik > Flugzeug-Systemdynamik
Hinterlegt von: Ossmann, Daniel
Hinterlegt am:13 Mai 2019 14:57
Letzte Änderung:20 Jun 2021 15:52

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