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Automatic Differentiation in Multibody Helicopter Simulation

Kontak, Max und Röhrig-Zöllner, Melven und Hofmann, Johannes und Weiß, Felix Armin (2019) Automatic Differentiation in Multibody Helicopter Simulation. In: Proceedings of the 9th ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, Multibody Dynamics 2019, 53, Seiten 534-542. Springer International Publishing. 9th ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, 2019-07-15 - 2019-07-18, Duisburg, Deutschland. doi: 10.1007/978-3-030-23132-3_64. ISBN 978-3-030-23131-6. ISSN 1871-3033.

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187kB

Offizielle URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-23132-3_64

Kurzfassung

In a first approximation, helicopters can be modeled by open-loop multibody systems (MBS). For this type of MBS the joints' degrees of freedom provide a globally valid set of minimal states. We derive the equations of motion in these minimal coordinates and observe that one has to compute Jacobian matrices of the bodies' kinematics with respect to the minimal states. Classically, these Jacobians are derived analytically from a complicated composition of coordinate transformations. In this paper, we will present an alternative approach, where the arising Jacobians are computed by automatic differentiation (AD). This makes the implementation of a simulation code for open-loop MBS more efficient, less error-prone, and easier to extend. To emphasize the applicability of our approach, we provide simulation results for rigid MBS helicopter models.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/128293/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:This is a pre-copyedited version of a contribution published in "Multibody Dynamics 2019" edited by A. Kecskeméthy, F. Geu Flores published by Springer. The authenticated version is available online via https://doi.org/10.1007/978-3-030-23132-3_64.
Titel:Automatic Differentiation in Multibody Helicopter Simulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kontak, MaxMax.Kontak (at) DLR.dehttps://orcid.org/0000-0003-3738-7483NICHT SPEZIFIZIERT
Röhrig-Zöllner, MelvenMelven.Roehrig-Zoellner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9851-5886NICHT SPEZIFIZIERT
Hofmann, JohannesJohannes.Hofmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weiß, Felix ArminFelix.Weiss (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0059-7033NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:29 Juni 2019
Erschienen in:Proceedings of the 9th ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, Multibody Dynamics 2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:53
DOI:10.1007/978-3-030-23132-3_64
Seitenbereich:Seiten 534-542
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Kecskeméthy, AndrésUniversität Duisburg-EssenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Geu Flores, FranciscoUniversität Duisburg-EssenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer International Publishing
Name der Reihe:Computational Methods in Applied Sciences
ISSN:1871-3033
ISBN:978-3-030-23131-6
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Automatic Differentiation, Multibody Dynamics, Helicopter Simulation
Veranstaltungstitel:9th ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics
Veranstaltungsort:Duisburg, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:15 Juli 2019
Veranstaltungsende:18 Juli 2019
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben SISTEC (alt), L - VicToria (alt)
Standort: Braunschweig , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Simulations- und Softwaretechnik > High Performance Computing
Institut für Flugsystemtechnik > Hubschrauber
Hinterlegt von: Kontak, Max
Hinterlegt am:06 Nov 2019 11:58
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:31

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