D. Surmann, L. Hein, S. Myschik

Elektrische Transitionsvehikel, mit der Fähigkeit senkrecht zu starten und zu landen (eVTOLs), werden häufig mithilfe von nichtlinearen Regelungsstrategien betrieben. Ein Beispiel stellt das in diesem Paper betrachtete Starrflügler-eVTOLKonzept dar, welches mithilfe von zwei Impellern und Schubvektorsteuerungen angetrieben wird und die Regelungsstrategie nach dem Prinzip der inkrementellen nichtlinearen dynamischen Inversion (INDI) besitzt. INDI-Regler allokieren Steuerinkremente für überaktuierte Systeme mithilfe der Pseudo-Inversen der Effektivitätsmatrix für kommandierte inkrementelle Pseudo-Kontrollgrößen in der Control Allocation (CA). Die Matrix beinhaltet weder Informationen über die Effektivität mit Bezug auf den Wertebereich der Aktuatoren, noch berücksichtig die Lösung der CA das Saturieren von Effektoren, womit es in der CA zu Konflikten kommen kann, die die Leistung des Systems negativ beeinflussen. Daher sollen CA-Methoden untersucht werden, die Steuerkonflikte minimieren, in dem die CA normiert und numerisch robuster gemacht wird und durch den Einsatz der Redistributed Scaled Pseudo Inverse (RSPI) ungenutzte Steuerinkremente für die Sollwertfolge iterativ in Betracht zieht. Diese Methoden werden anhand einer beispielhaften Mission mithilfe von Flugsimulation getestet und analysiert.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2022, Dresden

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2023

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

rn:nbn:de:101:1-2023080913495777794837

10.25967/570331

Nichtlineare Flugregelung, Control Allocation

Download - Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen dieses Dokuments: Copyright protected

Surmann, D.; Hein, L.; Myschik, S. (2023): Control Allocation Methoden zur nichtlinearen Regelung eines elektrischen Transitionsvehikels. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/570331. rn:nbn:de:101:1-2023080913495777794837.

09.08.2023