Σχεδιασμός ελεγκτή για την αυτόματη προσγείωση αεροσκάφους με χρήση κλασικών μεθόδων ελέγχου

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 90', η ομάδα GARTEUR, Group for Aeronautical Research and Technology in EURope (AG08), πρότεινε έναν διαγωνισμό σχεδιασμού ενός σθεναρού ελεγκτή πτήσης με σκοπό να επιδείξει στους Ευρωπαϊκούς κατασκευαστές αεροσκαφών τα πλεονεκτήματα των τεχνικών σχεδιασμού σθ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Τσοκανάς, Νικόλαος
Άλλοι συγγραφείς: Κούσουλας, Νικόλαος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2018
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/11169
Περιγραφή
Περίληψη:Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 90', η ομάδα GARTEUR, Group for Aeronautical Research and Technology in EURope (AG08), πρότεινε έναν διαγωνισμό σχεδιασμού ενός σθεναρού ελεγκτή πτήσης με σκοπό να επιδείξει στους Ευρωπαϊκούς κατασκευαστές αεροσκαφών τα πλεονεκτήματα των τεχνικών σχεδιασμού σθεναρού ελέγχου σε αντίθεση με αυτών του κλασικού ελέγχου. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, η FM (AG08) γνωστοποίησε δύο προβλήματα σθεναρού ελέγχου με την χρήση του λογισμικού Matlab/Simulink, που αποτελούν σήματα αναφοράς στην μηχανική πτήσης. Το πρώτο πρόβλημα αφορούσε την αυτόματη προσγείωση του Ερευνητικού Μοντέλου Πολιτικού Αεροσκάφους (Research Civil Aircraft Model, RCAM), ενώ το δεύτερο το χειροκίνητο έλεγχο του Ερευνητικό Μοντέλο Μεγάλης Γωνίας Πρόσπτωσης (High Incidence Research Model, HIRM). Αρκετές ομάδες από πανεπιστήμια, ιδρύματα βιομηχανίας και έρευνας συμμετείχαν στον διαγωνισμό για να σχεδιάσουν και να συγκρίνουν μια μεγάλη ποικιλία σύγχρονων και κλασικών μεθόδων ελέγχου. Ενώ μερικές ομάδες χρησιμοποίησαν γραμμικές τετραγωνικές μεθόδους ελέγχου (LQ) στο HIRM, δεν υπήρχε κανένας LQ σχεδιασμός για το RCAM. Ταυτόχρονα, στην άλλη πλευρά του Ατλαντικού, οι μέθοδοι σχεδιασμού LQT/LTR είχαν προκαλέσει μεγάλο ενδιαφέρον καθώς είχαν και λεπτομερή πρακτική εφαρμογή, η οποία χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα για τους FBW σχεδιασμούς. Η παρούσα διπλωματική εργασία επανασχεδιάζει το μοντέλο αναφοράς RCAM σε Matlab/Simulink περιβάλλον εφαρμόζοντας τεχνικές ελέγχου LQ με κριτήρια εξόδου. Αποστολή του αεροσκάφους είναι να ακολουθεί μια συγκεκριμένη τροχιά, ώστε να μπορέσει να προσεγγίσει τον αεροδιάδρομο για προσγείωση. Με σκοπό να δοκιμαστεί η σθεναρότητα του υπό ελέγχου συστήματος, εισάγεται μία ποικιλία εξωτερικών διαταραχών στην τροχιά αυτή, όπως μεταβολή των καιρικών συνθηκών και βλάβη σε έναν από τους δύο κινητήρες για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων ήταν ιδιαίτερα ικανοποιητικά, αφού το αεροσκάφος κατάφερνε να αντεπεξέλθει σε όποιες εξωτερικές διαταραχές δεχόταν μέσα στα επιτρεπτά χρονικά όρια, διασφαλίζοντας σε κάθε περίπτωση ασφαλή και ποιοτική πτήση. Επιπλέον, τα ικανοποιητικά αυτά αποτελέσματα μας δίνουν κίνητρο για περαιτέρω μελλοντικές μελέτες που θα αποσκοπούν στην ολοένα και μεγαλύτερη βελτίωση των αυτόματων συστημάτων ελέγχου και ως αποτέλεσμα, σε ακόμα ασφαλέστερες και ποιοτικότερες πτήσεις