Return to search

Actuator Saturation Analysis of a Fly-By-Wire Control System for a Delta-Canard Aircraft

Actuator saturation is a well studied subject regarding control theory. However, little research exist regarding aircraft behavior during actuator saturation. This paper aims to identify flight mechanical parameters that can be useful when analyzing actuator saturation. The studied aircraft is an unstable delta-canard aircraft. By varying the aircraft’s center-of-gravity and applying a square wave input in pitch, saturated actuators have been found and investigated closer using moment coeÿcients as well as other flight mechanical parameters. The studied flight mechanical parameters has proven to be highly relevant when analyzing actuator saturation, and a simple connection between saturated actuators and moment coeÿcients has been found. One can for example look for sudden changes in the moment coeÿcients during saturated actuators in order to find potentially dangerous flight cases. In addition, the studied parameters can be used for robustness analysis, but needs to be further investigated. Lastly, the studied pitch square wave input shows no risk of aircraft departure with saturated elevons during flight, provided non-saturated canards, and that the free-stream velocity is high enough to be flyable. / Styrdonsmättning är ett välstuderat ämne inom kontrollteorin. Däremot existerar det lite forskning gällande flygplansbeteende vid styrdonsmättning. Syftet med den här rap-porten är att identifiera flygmekaniska parametrar som kan vara användbara vid analys av styrdonsmättning av ett instabilt delta-canard flygplan. Genom att variera flygplan-ets tyngdpunkt och applicera en pulsinmatning i tippled har styrdonsmättning hittats och undersökts närmare med momentkoeÿcienter, men även med andra flygmekaniska parametrar. De studerade parametrarna har visat sig vara mycket relevanta vid analys av styrdonsmättning och ett enkelt samband mellan mättade styrdon och momentcoeÿcienter har hittats. Det går till exempel att leta efter plötsliga ändringar i momentkoeÿcienterna under mättning av styrdon för att hitta potentiellt farliga flygsituationer. De studerade parametrarna kan användas i en robusthetsanalys, men vidare forskning krävs. Den studerade pulsinmatningen i tippled visar även att så länge canarderna inte ligger i mät-tning, trots att elevonerna ligger i mättning, så är det ingen fara att flyga, förutsatt att flyghastigheten är tillräckligt hög.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-276461
Date January 2020
CreatorsLjudén, Erik
PublisherKTH, Flygdynamik
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-SCI-GRU ; 2020:190

Page generated in 0.0017 seconds