Algoritmy řízení letu a jejich ověření

Abstract

Táto práca sa zaoberá identifikáciou dynamického modelu lietadla s pevným krídlom a návrhom riadiaceho systému s použitím letového simulátoru FlightGear. Najprv je odvodený pozdĺžny a stranový lineárny stavový model lietadla, čo slúži ako základ a požadovaná štruktúra pre identifikáciu. Numerické hodnoty modelov sa následne určia pomocou komplexných techník založených na frekvenčných odozvách v programe CIFER a v časovej oblasti v Identifikačnom Toolboxe MATLABu. Číselné hodnoty sa takisto vypočítajú z dostupných konfiguračných a zdrojových súborov simulátoru FlightGear, čo slúži na overenie správnosti výsledkov. Následne sa navrhne riadiaci systém s využitím moderných techník pre systémy s viacerými vstupmi a výstupmi, ako je LQR regulátor, a návrh sa overí pomocou testovacieho letu v simulátore.

This thesis deals with fixed-wing aircraft dynamics model identification and flight-control system design using high fidelity aircraft simulator FlightGear. First, the longitudinal and lateral linear state-space models are derived, which provide desired structure. The numeric values of these models are then identified using complex identification techniques based on frequency responses in CIFER program, and compared with results obtained by MATLAB/ Identification Toolbox. The numeric vales are also computed from available FlightGear configuration and source files for verification of identification results. Second, flight-control system is designed using modern, multi-input/multi-output (MIMO) techniques such as Linear Quadratic Regulator, and verified in the simulator test flight.