Die Modellierung und Identifizierung hochgradig reglergestützter Flugzeuge beschränkte sich bisher auf konventionelle Ansätze linearer Taylor-Reihen-Approximationen. Dieser mathematische Modellansatz kann dabei die starken Nichtlinearitäten des Systems nicht erfassen; seine Modellparameter entbehren einen physikalischen Hintergrund. Bestehende Modellierungsansätze wurden so verändert, dass sie Nichtlinearitäten im aerodynamischen Verhalten und bei den Steuerwirksamkeiten erfassen können. Die entwickelten Modellstrukturen lassen sich durch Kenntnisse aus der Flugphysik und Strömungsmechanik begründen. Erstmals wird die üblicherweise auf Kraftmessungen basierende Beschreibung des Schubvektorsystems durch Methoden der Systemidentifizierung bestätigt. Ein globales Auftriebsmodell, das einen weiten Anstellwinkelbereich ohne Linearisierung abdeckt und welches Wirbeleffekt einschließt, wurde formuliert und seine Parameter aus Flugversuchsdaten identifiziert. Vorhersagewerte aus Windkanal und Theorie werden so mit Flugversuchsdaten bestätigt. Obwohl die Systemidentifizierung auf die Flugzeugdynamik beschränkt bleibt, d.h. nur eine offene, ungeregelte Strecke untersucht wird, hat der geschlossene Regelkreis einen erheblichen Einfluß auf die Identifizierung. Diese Problematik wurde bei allen Untersuchungen berücksichtigt. Mit den erweiterten Modellen wird ein Weg aufgezeigt, ein hochgradig nichtlinearen und schwer zu modellierendes technisches System besser zu beschreiben. Dieser Ansatz, die Modellstruktur so zu erweitern, dass sie bekanntes bzw. erwartetes Systemverhalten erfaßt, lässt sich auf alle Bereiche einer Systemmodellierung verallgemeinern.
Ein Beitrag zur Modellierung und Identifizierung eines schubvektorgesteuerten Flugzeugs
A contribution to modeling and identification of a thrust-vectored aircraft
1999
175 Seiten, 154 Bilder, 24 Tabellen, 91 Quellen
Theses
German
Modellierung der Aerodynamik fuer die Echtzeitsimulation eines grossen elastischen Flugzeugs
British Library Conference Proceedings | 1998
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