Σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα
Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός συστήματος αυτόματου ελέγχου για την ομαλή προσγείωση επιβατικού αεροσκάφους. Για λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκε συνδυασμός τεχνικών ελέγχου ώστε στον σύστημα να αποδοθεί η απαραίτητη σθεναρότητα.Βασικό κομμάτι της μελέτης και των προσο...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12948 |
| id |
nemertes-10889-12948 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Σθεναρός έλεγχος Προσγείωση Robust control Landing 629.132 521 3 |
| spellingShingle |
Σθεναρός έλεγχος Προσγείωση Robust control Landing 629.132 521 3 Κουτσοβίτης, Παναγιώτης Σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα |
| description |
Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός συστήματος αυτόματου ελέγχου για την ομαλή προσγείωση επιβατικού αεροσκάφους.
Για λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκε συνδυασμός τεχνικών ελέγχου ώστε στον σύστημα να αποδοθεί η απαραίτητη σθεναρότητα.Βασικό κομμάτι της μελέτης και των προσομοιώσεων είναι όχι μόνο η παρατήρηση της συμπεριφοράς του συστήματος και γενικότερα της αποτελεσματικότητας του ελέγχου σε φυσιολογικές συνθήκες,αλλά και το αν είναι δυνατή η κατασκευή ελεγκτή που να εξασφαλίζει ευστάθεια και ποιότητα κατά την προσγείωση ,όταν το αεροσκάφος εκτεθεί σε ακραίες διαταραχές.
Οι διαταραχές αυτές ,περιλαμβάνουν υψηλές και δύσκολα διαχειρίσιμες ταχύτητες ανέμου, καθώς και την απώλεια κινητήρα , η οποία θα εξεταστεί μόνο αν επιτευχθεί ευστάθεια στις διαταραχές του αέρα.
Οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν είναι το QFT και το eigenstructure assignment.Το μοντέλο του αεροσκάφους προσομοιώθηκε με τη χρήση της matlab και ειδικότερα του περιβάλλοντος Simulink.O σχεδιασμός έγινε με βάση τις διαφορικές εξισώσεις που διέπουν την κίνηση του.
Αρχικά ,γίνεται λόγος για τους άξονες περιστροφής και για τα συστήματα συντεταγμένων που χρησιμοποιούνται για να ερμηνεύσουν την κίνηση του σκάφους.Αναλύεται το σενάριο της πτήσης και ειδικότερα οι τροχιά και οι ελιγμοί που πραγματοποιούνται κατά την προσγείωση.
Έπειτα,αφού γίνει γραμμικοποίηση προχωράμε στην περιγραφή του μοντέλου.Καθορίζεται ο ρόλος των πηδαλίων και της ώσης των κινητήρων(είσοδοι συστήματος),όπως και το ποιές είναι οι είσοδοι και οι έξοδοι του συστήματος.
Γενικότερα,παρουσιάζεται μια εκτεταμένη μελέτη του συστήματος ανοιχτού βρόγχου, με το διαχωρισμό σε διαμήκη και εγκάρσια δυναμική και την επισήμανση σημαντικών χαρακτηριστικών ,όπως το φυγοειδές , η μικρή περίοδος , η ολλανδική περιστροφή, η περιστροφική κίνησηκαι η σπειροειδής λειτουργία.
Στη συνέχεια αφού ληφθούν υπόψιν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά και κριτήρια της πτήσης,περνάμε στο σχεδιασμό του ελεκτή.Με τη χρήση των τεχνικων που αναφέρθηκαν παραπάνω και θα αναλυθούν εκτενώς στη συνέχεια (Κεφάλαιο 5),σχεδιάζεται ελεγκτής τόσο για τη διαμήκη ,όσο και για την εγκάρσια δυναμική.
Τέλος, γίνεται προσομοίωση του σεναρίου προσγείωσης και καταγράφεται η απόκριση του συστήματος,ενώ γίνεται και απόπειρα ερμηνείας και ανάλυσης των αποτελεσμάτων, δηλαδή αν επιτεύχθη η απαραίτητη σθεναρότητα. |
| author2 |
Κούσουλας, Νικόλαος |
| author_facet |
Κούσουλας, Νικόλαος Κουτσοβίτης, Παναγιώτης |
| format |
Thesis |
| author |
Κουτσοβίτης, Παναγιώτης |
| author_sort |
Κουτσοβίτης, Παναγιώτης |
| title |
Σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα |
| title_short |
Σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα |
| title_full |
Σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα |
| title_fullStr |
Σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα |
| title_full_unstemmed |
Σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα |
| title_sort |
σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12948 |
| work_keys_str_mv |
AT koutsobitēspanagiōtēs sthenaroselenchoskatatēnprosgeiōsēaeroskaphousypoakraiesdiatarachesaera AT koutsobitēspanagiōtēs robustaircraftlandingcontrolunderextremeairdisturbance |
| _version_ |
1771297191878459392 |
| spelling |
nemertes-10889-129482022-09-05T09:40:28Z Σθεναρός έλεγχος κατά την προσγείωση αεροσκάφους υπό ακραίες διαταραχές αέρα Robust aircraft landing control under extreme air disturbance Κουτσοβίτης, Παναγιώτης Κούσουλας, Νικόλαος Καζάκος, Δημοσθένης Koutsovitis, Panagiotis Σθεναρός έλεγχος Προσγείωση Robust control Landing 629.132 521 3 Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός συστήματος αυτόματου ελέγχου για την ομαλή προσγείωση επιβατικού αεροσκάφους. Για λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκε συνδυασμός τεχνικών ελέγχου ώστε στον σύστημα να αποδοθεί η απαραίτητη σθεναρότητα.Βασικό κομμάτι της μελέτης και των προσομοιώσεων είναι όχι μόνο η παρατήρηση της συμπεριφοράς του συστήματος και γενικότερα της αποτελεσματικότητας του ελέγχου σε φυσιολογικές συνθήκες,αλλά και το αν είναι δυνατή η κατασκευή ελεγκτή που να εξασφαλίζει ευστάθεια και ποιότητα κατά την προσγείωση ,όταν το αεροσκάφος εκτεθεί σε ακραίες διαταραχές. Οι διαταραχές αυτές ,περιλαμβάνουν υψηλές και δύσκολα διαχειρίσιμες ταχύτητες ανέμου, καθώς και την απώλεια κινητήρα , η οποία θα εξεταστεί μόνο αν επιτευχθεί ευστάθεια στις διαταραχές του αέρα. Οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν είναι το QFT και το eigenstructure assignment.Το μοντέλο του αεροσκάφους προσομοιώθηκε με τη χρήση της matlab και ειδικότερα του περιβάλλοντος Simulink.O σχεδιασμός έγινε με βάση τις διαφορικές εξισώσεις που διέπουν την κίνηση του. Αρχικά ,γίνεται λόγος για τους άξονες περιστροφής και για τα συστήματα συντεταγμένων που χρησιμοποιούνται για να ερμηνεύσουν την κίνηση του σκάφους.Αναλύεται το σενάριο της πτήσης και ειδικότερα οι τροχιά και οι ελιγμοί που πραγματοποιούνται κατά την προσγείωση. Έπειτα,αφού γίνει γραμμικοποίηση προχωράμε στην περιγραφή του μοντέλου.Καθορίζεται ο ρόλος των πηδαλίων και της ώσης των κινητήρων(είσοδοι συστήματος),όπως και το ποιές είναι οι είσοδοι και οι έξοδοι του συστήματος. Γενικότερα,παρουσιάζεται μια εκτεταμένη μελέτη του συστήματος ανοιχτού βρόγχου, με το διαχωρισμό σε διαμήκη και εγκάρσια δυναμική και την επισήμανση σημαντικών χαρακτηριστικών ,όπως το φυγοειδές , η μικρή περίοδος , η ολλανδική περιστροφή, η περιστροφική κίνησηκαι η σπειροειδής λειτουργία. Στη συνέχεια αφού ληφθούν υπόψιν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά και κριτήρια της πτήσης,περνάμε στο σχεδιασμό του ελεκτή.Με τη χρήση των τεχνικων που αναφέρθηκαν παραπάνω και θα αναλυθούν εκτενώς στη συνέχεια (Κεφάλαιο 5),σχεδιάζεται ελεγκτής τόσο για τη διαμήκη ,όσο και για την εγκάρσια δυναμική. Τέλος, γίνεται προσομοίωση του σεναρίου προσγείωσης και καταγράφεται η απόκριση του συστήματος,ενώ γίνεται και απόπειρα ερμηνείας και ανάλυσης των αποτελεσμάτων, δηλαδή αν επιτεύχθη η απαραίτητη σθεναρότητα. The purpose of this diplomatic work is to design an automatic control system for the smooth landing of a passenger aircraft. For this reason, a combination of control techniques was used to give the system the necessary strength. A basic part of the study and simulations is not only the observation of the behavior of the system and generally the effectiveness of control in normal conditions but also whether it is possible to manufacture a controller that ensures stability and quality when landing when the aircraft is exposed to extreme disturbances.These disturbances include high and difficult to manage wind speeds, as well as engine loss which will be studied only if airborne stability is achieved. The techniques used are QFT and eigenstructure assignment. The aircraft model was simulated using matlab and in particular the Simulink environment. Design was made based on the differential equations governing its movement. Initially, reference is made to the axis of rotation and to the coordinate systems used to interpret the movement of the vessel. The flight scenario and in particular the trajectory and the maneuvers made during landing are analyzed.Then, after linearization, we proceed to describe the model. The role of the rudders and thrust of the motors (system inputs), as well as the inputs and outputs of the system are defined. More generally, an extensive study of the open loop system is presented, with longitudinal and lateral dynamic separation and significant features such as phugoid, short period, Dutch roll, rotational motion and spiral function.Then, taking into account the qualitative characteristics and criteria of the flight, we pass to the design of the controller. Using the techniques mentioned above and analyzed extensively (Chapter 5), a controller is designed for the 2 dynamics Finally, the landing scenario is simulated and the response of the system is recorded, while attempts are made to interpret and analyze the results, ie if the necessary vigor is achieved. 2020-01-14T16:52:10Z 2020-01-14T16:52:10Z 2019-06-25 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12948 gr 6 application/pdf winrar |
