engleski

Landing control system for transport aircraft

Cilj ovog rada je modeliranje autopilota za instrumentalno slijetanje za zrakoplov nalik na DASH 8-Q400. Osnovni dijelovi jednog takvog autopilota su: objekt upravljanja (zrakoplov), sustav za povećanje stabilnosti zrakoplova (SAS) u unutarnjoj povratnoj vezi, sustav za vođenje u prilazu za slijetanje (ILS) i regulator u vanjskoj povratnoj vezi. Najprije je određen aerodinamički model zrakoplova primjenom metoda projektne aerodinamike. Na temelju aerodinamičkog modela je definiran linearizirani model uzdužnog i bočnog gibanja zrakoplova koji će u sintezi autopilota predstavljati objekt upravljanja. Analizom i ocjenom kvalitete upravljanja tog lineariziranog modela, definirano je što treba popraviti uvođenjem sustava za povećanje stabilnosti, te je sintetizirana unutarnja povratna veza. Izvršena je i usporedba dinamičkog ponašanja otvorenog i zatvorenog sustava. Slijedi definicija matematičkog modela koji se koristi za određivanje koordinata položaja zrakoplova u odnosu na pistu. Sustav vođenja u prilazu za slijetanje je također opisan pomoću matematičkog modela i on računa odstupanja od zadane putanje. Na izlazu tog sustava su visina leta, te kutno i linearno odstupanje od kuta i smjera prilaza. Te se veličine vanjskom povratnom vezom vraćaju na ulaz odgovarajućeg regulatora čija je zadaća upravljanje zrakoplovom, u slijeđenju zadane trajektorije leta. Modelirana su tri regulatora: uzdužnim gibanjem upravljaju regulator za održavanje konstantne visine leta i regulator za praćenje kuta prilaza, a bočnim gibanjem upravlja regulator za praćenje smjera prilaza. Regulatori za praćenje kuta i smjera prilaza imaju svoju kutnu i linearnu izvedbu, ovisno o tome koja vrsta pogreške je na ulazu. Svi regulatori su izvedeni kao paralelni PID regulatori s konstantnim pojačanjima. Nakon toga je izvršeno testiranje i ocjena svakog regulatora u jednostavnim simulacijama, te usporedba kutnih i linearnih izvedbi. Analizirano je i ponašanje sustava pri različitim aerodinamičkim brzinama, a kod kutnog regulatora za praćenje kuta prilaza je skrenuta pažnja na odziv sustava u blizini GS odašiljača. Na samom kraju je analizirana i jedna složena simulacija kako bi se ocijenilo ponašanje autopilota u prijelaznom procesu prilikom izvlačenja zakrilaca ili podvozja.

control system; landing; ILS; aircraft linearized flight model

nije evidentirano