Dergiler / Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi / 2021 / Cilt: 14 - Sayı: 2

F-16 Uçağı için Gürbüz Yunuslama Oranı Kontrol Artırım Sistemi

Robust Pitch Rate Control Augmentation System for an F-16 Aircraft

Sayfa
243–249
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Böylelikle olumsuz uçuş koşullarında uçuş güvenliği gürbüz kontrolcü ile sağlanmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Askeri uçak teknolojileri stratejik araştırma konularıdır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu makalede, F-16 uçağı için yeni bir gürbüz yunuslama oranı kontrol artırım sistemi önerilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Böylelikle olumsuz uçuş koşullarında uçuş güvenliği gürbüz kontrolcü ile sağlanmıştır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Askeri uçak teknolojileri stratejik araştırma konularıdır. Özellikle beşinci nesil savaş uçağı konsepti teknolojinin sınırlarını zorlamaktadır. Bu bağlamda bu uçaklarda kullanılan kontrol sistemleri de giderek daha karmaşık olmaktadırlar. Bu makalede, F-16 uçağı için yeni bir gürbüz yunuslama oranı kontrol artırım sistemi önerilmiştir. Bu kontrol sisteminin tasarımı için iki tasarım hedefi belirlenmiştir: (i) uçak, referans yunuslama oranı komutunu çevik bir şekilde takip etmek; (ii) uçuş sırasında meydana gelebilecek çok büyük moment bozucularına karşı gürbüz kararlılığı sağlamak. Bu kontrol sisteminin tasarımında hem kararlılık hem de iyi bir performans sağlamak için bir 𝐻∞ kontrol yaklaşımı kullanılmaktadır. Son olarak, önerilen bu kontrol yapısı, doğrusal olmayan F-16 uçuş simülasyonları ile doğrulanmıştır. Önerilen kontrolörün performansı, klasik kontrolör yaklaşımıyla karşılaştırılır. Önerilen denetleyicinin hem hızlı bir yunuslama oranı takibi gerçekleştirdiği hem de klasik denetleyicinin üstesinden gelemediği muazzam yunuslama momenti bozucusunu hızla bastırdığı gösterilmiştir. Böylelikle olumsuz uçuş koşullarında uçuş güvenliği gürbüz kontrolcü ile sağlanmıştır.

Abstract

Military aircraft technologies are strategic research subjects of study. In particular, the concept of the fifth-generation fighter jet pushes the boundaries of technology. In this context, the control systems used in these aircraft are becoming more and more sophisticated. In this paper, a novel robust pitch rate control augmentation system is proposed for an F-16 aircraft. Two design objectives are determined for the design of this control system: (i) the aircraft follows the reference pitch-rate command in an agile way; (ii) ensuring the robust stability against enormous moment disturbances that may occur during the flight. An 𝐻∞ control approach is used in the design of this control system for both ensuring the stability and a good performance. Finally, this proposed control structure is verified with the nonlinear F-16 flight simulations. The performance of the proposed controller is compared to the classical controller approach. It is shown that the proposed controller both performs a fast pitch rate tracking and quickly suppresses the enormous pitching moment disturbance that the classical controller cannot cope. Thus, with the robust controller design, flight safety is provided in the case of adverse flight conditions.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

GÜMÜŞBOĞA, İ. (2022). F-16 Uçağı için Gürbüz Yunuslama Oranı Kontrol Artırım Sistemi. Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi, Cilt: 14 - Sayı: 2, 243–249. https://ajindex.com/articles/535175

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. J. Ni, W. Wang, J. Hu, and C. Xiang, "Relaxed static stability for four-wheel independently actuated ground vehicle," Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 127, July 2019
  2. B. L. Stevens, F. L. Lewis, and E. N. Johnson, Aircraft Control and Simulation: Dynamics, Controls Design, and Autonomous Systems. John Wiley & Sons, 2015
  3. T. Leman, E. Xargay, G. Dullerud, and N. Hovakimyan, "L1 adaptive control augmentation system for the X-48B aircraft," in Proc. of the AIAA guidance, navigation, and control conference, Chicago, IL, USA, August 10-13, 2009, pp. 5619-5623
  4. A. T. Tran, N. Sakamoto, M. Sato, and K. Muraoka, "Control augmentation system design for quad-tilt- wing unmanned aerial vehicle via robust output regulation method," IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 53, February 2017
  5. E. Rachman, J. M. Jaam, and A. M. Hasnah, "Non- linear simulation of controller for longitudinal control augmentation system of F-16 using numerical approach," Information Sciences, vol. 164, August 2014
  6. D. Saussié, O. Akhrif, and L. Saydy, " Robustness augmentation of an aircraft pitch rate controller," in Proc. Of the 19th Mediterranean Conference on Control & Automation (MED), Corfu, Greece, June 20- 23, 2011, pp. 256-270
  7. E. Promtun, and S. Seshagiri, "Sliding mode control of pitch-rate of an F-16 aircraft," in IFAC Proceedings Volumes, vol. 42, July 2008
  8. M. S. Spillman, "Robust longitudinal flight control design using linear parameter-varying feedback," Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 23, May 2012
  9. C. Weiser, D. Ossmann, and G. Looye, "Design and flight test of a linear parameter varying flight controller," CEAS Aeronautical Journal, vol. 11, July 2020
  10. B. Lu, F. Wu, and S. Kim, "Switching LPV control of an F-16 aircraft via controller state reset," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 14, March 2006
  11. F. Liao, J. L. Wang, and G. Yang, "Reliable robust flight tracking control: An LMI approach," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 10, January 2002
  12. R. Bhattacharya, G. J. Blas, A. Kaya, and A. Packard, "Nonlinear receding horizon control of an F- 16 aircraft," Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 25, October 2002
  13. R. J. Adams, J. M. Buffington, A. G. Sparks, and S. S. Banda, Robust Multivariable Flight Control. Springer Science & Business Media, 2012
  14. İ. Gümüşboğa and A. İftar, "Fault-tolerant pitch- rate control augmentat