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Dynamische Modellierung und Regelung des Auftriebs von realen Hochauftriebskonfigurationen mittels Strömungsbeeinflussung auf der Klappe

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Kurzbeschreibung

Aktive Strömungskontrolle unter Verwendung von ausblasenden Ventilen ist eine etablierte Methode zur Beeinflussung von Strömungen. Nach zahlreichen Grundlagenuntersuchungen, besonders zur Wirkung der Ausblasung an der Hinterkantenklappe, werden zunehmend Untersuchungen der Anwendbarkeit auf flugrelevante Konfigurationen durchgeführt. Hier versucht man, den Auftrieb in bestimmten Flugsituationen zu erhöhen, mit dem Fern- ziel eines gewichts- und wartungsreduzierten Flügels. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Regelung des Auftriebs an solchen Konfigurationen. Dies würde zum einen ein bestimmtes gewünschtes Auftriebsniveau sichern helfen und zum anderen den Auftrieb innerhalb physikalisch begr¨undeter Grenzen willkürlich einstellbar machen. Hierzu werden drei Konfigurationen mit zunehmender Realitäts- bzw. Einsatznähe vorgestellt: Beginnend mit einem Windkanalmodell in annähernd zweidimensionaler Strömung und Spaltklappe über ein Modell eines realen Flügels mit Spaltklappe und schließlich einem entsprechend ausgerüsteten Versuchsflugzeug wurde untersucht, welche Dynamik das Anlegen bzw. Ablösen der Strömung hat und wie sich dieses in einem Regelungskonzept auswirkt. Die Modelle, die den Vorgang in guter Näherung beschreiben, sind von niedriger Ordnung und es wird gezeigt, dass eine höhere Ordnung keinen für regelungstechnische Zwecke bedeutsamen Zugewinn an Information liefert. Die Verwendbarkeit von linearen robusten Reglern zur Strömungsregelung wird nachgewiesen und auf Fragen der Sensorik bzw. Messgrößenwahl zur Auftriebsschätzung eingegangen. Ein adaptives Regelungsverfahren basierend auf einem ARMA-Modell und Markovparametern wird eingesetzt und bewertet. Abschließend wird aus einer Analyse der oben skizzierten Experimente ein vereinfachtes Reglerentwurfsverfahren vorgestellt und getestet, das es auch Anwendern mit geringen regelungstechnischen Vorkenntnissen ermöglicht, schnell einen funktionierenden Regler zu entwerfen.

Details
Schlagworte

Titel: Dynamische Modellierung und Regelung des Auftriebs von realen Hochauftriebskonfigurationen mittels Strömungsbeeinflussung auf der Klappe
Autoren/Herausgeber: Notger Heinz
Ausgabe: Neuausgabe

ISBN/EAN: 9783798323377

Seitenzahl: 114
Format: 21 x 14,8 cm
Produktform: Taschenbuch/Softcover
Gewicht: 177 g
Sprache: Deutsch

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