elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Multi-Objective Synthesis of Hybrid Incremental Dynamic Inversion Control Laws Using H-infinity Loop-Shaping

Encarnação, Leonardo und Pollack, Tijmen und Spilios, Theodoulis und Looye, Gertjan (2026) Multi-Objective Synthesis of Hybrid Incremental Dynamic Inversion Control Laws Using H-infinity Loop-Shaping. In: AIAA Science and Technology Forum and Exposition, AIAA SciTech Forum 2026. AIAA SciTech 2026 Forum, 2026-01-12 - 2026-01-16, Orlando, Florida, USA. doi: 10.2514/6.2026-0551. ISBN 978-162410765-8.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
1MB

Offizielle URL: https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2026-0551

Kurzfassung

Nonlinear Dynamic Inversion (NDI) control and its Incremental variant (INDI) provide a conceptually simple and modular control framework, making it an attractive technique for designing flight control laws. By coupling these control architectures with robust control synthesis procedures, the overall approach can systematically ensure compliance with certification-level robustness requirements. In this sense, the H∞ Loop-Shaping Design Procedure (LSDP) is a strong contender as a robust control synthesis approach, as it provides controllers with a priori robust stability guarantees. Therefore, in this study, structured H∞ synthesis based on the H∞ LSDP is used to systematize the development of (I)NDI control laws. This has been made possible by the advent of non-smooth non-convex multi-objective H∞ optimization with MATLAB® systune. Despite the inherently nonlinear nature of (I)NDI-based control laws, local stability and robustness can be assessed using established trim-and-linearize techniques, allowing LTI methodologies to address design trade-offs in alignment with well established practices. Consequently, a linear hybrid Incremental Dynamic Inversion (IDI) control architecture is proposed, combining linear model-based DI with sensor-based IDI to leverage their complementary robustness properties. Model-following requirements are included using a weighting filter, whose parameters are optimized together with the hybrid IDI controller via a co-design approach. The potential of the proposed methodology is assessed in a design case study focused on a digital pitch-rate controller for a simulation model of NASA’s X-29 experimental aircraft. Results demonstrate that the synthesis procedure allows to optimize hybrid IDI controllers with the robustness guarantees associated with the H∞ Loop-Shaping setup while simultaneously allowing to meet performance requirements.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/223082/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Multi-Objective Synthesis of Hybrid Incremental Dynamic Inversion Control Laws Using H-infinity Loop-Shaping
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Encarnação, Leonardoleonardo.silvaencarnacao (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pollack, TijmenDelft University of TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Spilios, TheodoulisDelft University of TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Looye, GertjanGertjan.Looye (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Januar 2026
Erschienen in:AIAA Science and Technology Forum and Exposition, AIAA SciTech Forum 2026
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2026-0551
ISBN:978-162410765-8
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Nonlinear Dynamic Inversion, Robust Control, Flight Control
Veranstaltungstitel:AIAA SciTech 2026 Forum
Veranstaltungsort:Orlando, Florida, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:12 Januar 2026
Veranstaltungsende:16 Januar 2026
Veranstalter :AIAA
HGF - Forschungsbereich:keine Zuordnung
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:keine Zuordnung
DLR - Forschungsgebiet:keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):keine Zuordnung, L - keine Zuordnung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugsystemtechnik > Flugregelung und Simulation
Institut für Aeroelastik > Regelung aeroelastischer Systeme
Hinterlegt von: Silva Encarnacao, Leonardo
Hinterlegt am:28 Feb 2026 22:19
Letzte Änderung:28 Feb 2026 22:19

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.