Technische Universiteit Delft

Promotie: Jachtvliegtuigen

door M&C

Promotie van De heer Ir. E.R. van Oort: "Adaptive Backstepping Control and Safety Analysis for Modern Fighter Aircraft"

05 april 2011 | 15:00 uur
plaats: Aula TU Delft

De heer Ir. E.R. van Oort | Ingenieur luchtvaart en ruimtevaart, Nederland
promotor | Prof.dr.ir. J.A. Mulder em.hgl (2008) LR coprom. | Dr. Q.P. Chu UHD-LR

Adaptive Backstepping Control and Safety Analysis for Modern Fighter Aircraft

Er bestaan vele voorbeelden van incidenten met vliegtuigen waar het de piloten gelukt in om met behulp van de overgebleven besturingsmogelijkheden het vliegtuig, de passagiers en vracht te redden uit een schijnbaar hopeloze situatie. Helaas is het omgekeerde ook waar. Verschillende ongelukken zijn gebeurd waarin de bemanning niet in staat was het vliegtuig te redden, hoewel analyse na de vlucht uitwees dat met gebruik van alternatieve, misschien onconventionele, besturing dit wel tot de mogelijkheden behoorde. Deze ongelukken tonen aan dat er een mogelijk nut bestaat voor fout-tolerante vliegtuigbesturingssystemen die veranderingen in de vliegtuigdynamica door schade en actuator falen kunnen opvangen.
In dit proefschrift is een modulaire adaptieve vliegtuigbesturing ontwikkeld gebaseerd op adaptief backsteppen met een recursieve kleinste-kwadraten schatter. Het voorgestelde ontwerp is toegepast op verschillende hoogwaardige vliegtuigmodellen en geëvalueerd in numerieke simulaties. De prestaties zijn vergeleken in simulatie scenarioâs op verschillende vliegcondities waar het vliegtuigmodel plotseling te maken krijgt met een falende actuator, longitudinale zwaartepuntverschuivingen en veranderingen in de aerodynamische coëfficiënten. De resultaten van de numerieke simulaties tonen aan dat de adaptieve regelaar een significante verbetering geeft qua prestaties ten opzichte van klassieke, niet adaptieve regelaars. De toepassing van adaptieve regelmethoden voor vliegbesturing laat zien dat het wellicht mogelijk is om een vliegtuig te stabiliseren voor een verscheidenheid van fouten en schade, maar dat het nog steeds onduidelijk is in hoeverre de prestaties van het vliegtuig achteruit zijn gegaan door deze fouten en schade.
Het veilige vliegdomein is gedefinieerd als de regio in de toestandsruimte waarin
veilig opereren van het vliegtuig, en veiligheid van de vracht en passagiers kan
worden gegarandeerd. In dit proefschrift is de level set methode onderzocht om het veilige vliegdomein te bepalen. Toepassing van deze methode op een F-16 model voor verschillende vliegcondities laat zien dat het veilige vliegdomein en de wendbaarheid kleiner worden bij afnemende dynamische druk.

Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.

Â