Automatische Pendeldämpfung und Positionierung von Hubschrauber-Außenlasten

Abstract

Durch die Erweiterung des Systems Hubschrauber um das System Seilgeschirr mit Außenlast wird die Komplexität des zu fliegenden Gesamtsystems erhöht. Die Flugsicherheit verringert sich infolge der Verschlechterung der Flugeigenschaften und der Erhöhung der Arbeitsbelastung des Piloten. Auf Grundlage einer umfangreichen Systemmodellierung und flugdynamischen Analyse wurden in der vorliegenden Arbeit Regler zur automatischen Pendeldämpfung sowie zur automatischen Positionierung von Hubschrauber-Außenlasten entwickelt und diskutiert. Zur Berechnung der Pendeldämpfungsregler wurde ein Verfahren, basierend auf dem loop-shaping Verfahren, entwickelt, das aufgrund von Vorgaben an die Systemdynamik optimale Regler automatisch bestimmt. Darüber hinaus wurde ein Verfahren zur automatischen Berechnung optimaler Positionierungsregler angewendet, das Zeit- und Energieaufwand der Positionierung minimiert. Um den gesamten Einsatzbereich des Hubschraubers abzudecken, wurden Reglerkennfelder erstellt, die im Zeit- und Frequenzbereich auf Robustheit geprüft wurden.