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Ascent Flight Control System for Reusable Launch Vehicles: Full Order and Structured H∞ Designs

Maces Hernandez, Jose Alfredo und Sagliano, Marco und Heidecker, Ansgar und Seelbinder, David und Schlotterer, Markus und Fari, Stefano und Theil, Stephan und Woicke, Svenja und Dumont, Etienne (2021) Ascent Flight Control System for Reusable Launch Vehicles: Full Order and Structured H∞ Designs. 11th International ESA Conference on Guidance, Navigation & Control Systems, 2021-06-22 - 2021-06-25, Sopot, Poland.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
2MB

Kurzfassung

In this work the problem of designing and analyzing Ascent Flight Control Systems for reusable launch vehicles in endo-atmospheric flight is tackled, with emphasis on the CALLISTO first stage demonstrator, a trilateral collaboration by DLR, JAXA and CNES; for which a set of different and advanced Guidance and Control methods are currently being developed. The dynamics of the system is presented in the form of a set of non-linear differential equations and their corresponding simplifications. The full order plant dynamics is reduced to more simpler, yet representative subsystems. The equations are then linearized along trajectory for the calculation of the nominal LTIs and LFTs using the reference perturbation envelope for the the baseline scenario. The controllers are built by employing the $\hinf$ synthesis framework with the full order and PD-like structured controller architectures. The mission objectives and requirements are translated into control objectives using loop-shaping functions. Furthermore, the results are a set of controllers that are validated into different simulation layers. Results are presented in the form of Monte Carlo simulations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/185891/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Ascent Flight Control System for Reusable Launch Vehicles: Full Order and Structured H∞ Designs
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Maces Hernandez, Jose AlfredoJose.MacesHernandez (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4579-6121NICHT SPEZIFIZIERT
Sagliano, Marcomarco.sagliano (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1026-0693NICHT SPEZIFIZIERT
Heidecker, AnsgarAnsgar.Heidecker (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7483-9074NICHT SPEZIFIZIERT
Seelbinder, Daviddavid.seelbinder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4080-3169NICHT SPEZIFIZIERT
Schlotterer, MarkusMarkus.Schlotterer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6565-3622NICHT SPEZIFIZIERT
Fari, StefanoStefano.Fari (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5595-6905NICHT SPEZIFIZIERT
Theil, StephanStephan.Theil (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5346-8091NICHT SPEZIFIZIERT
Woicke, SvenjaSvenja.Woicke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0864-9977NICHT SPEZIFIZIERT
Dumont, Etienneetienne.dumont (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4618-0572NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 Juni 2021
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:robust control, reusable launch vehicles, gnc, flight control, hinf
Veranstaltungstitel:11th International ESA Conference on Guidance, Navigation & Control Systems
Veranstaltungsort:Sopot, Poland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:22 Juni 2021
Veranstaltungsende:25 Juni 2021
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 - Projekt CALLISTO [SY]
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme
Hinterlegt von: Maces Hernandez, Jose Alfredo
Hinterlegt am:28 Mär 2022 11:25
Letzte Änderung:11 Jun 2024 07:10

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