Browsing by Author "Krüger, Wolf"

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Integrated design process for the development of semi-active landing gears for transport aircraft
(2000) Krüger, Wolf; Well, Klaus (Prof. Ph. D.)
Flugzeugfahrwerke werden zur Zeit für den seltenen Fall einer harten Landung optimiert. Die sich daraus ergebende Stoßdämpferauslegung kann zu unerwünschten Schwingungen beim Rollen über unebene Start- und Landebahnen führen. Durch Strukturschwingungen kann es zu erheblichen Komforteinbußen bei Passagieren und Crew kommen. Der zugrunde liegende Zielkonflikt zwischen der Auslegung für die Landung und derjenigen für das Rollen kann durch passive Systeme nicht vollständig gelöst werden. Semi-aktive Stoßdämpfer sind dagegen in der Lage, die Rumpfschwingungen effektiv zu verringern. Gleichzeitig stellen sie eine relativ leichte und mechanisch unkomplizierte Alternative zu herkömmlichen Systemen dar. In dieser Dissertation werden drei Regelgesetze, ein Skyhook-Regler, ein Fuzzy-Regler und ein Zustandsregler, für ein semi-aktives Bugfahrwerk entworfen. Da die Strukturelastizitäten eine wichtige Rolle spielen, werden die Regelgesetze mit Methoden des Integrierten Entwurfs ausgelegt, wobei die Eigenschaften von Rumpf, Flügeln und Fahrwerk durch die Einbindung von Modellen aus verschiedenen Fachdisziplinen berücksichtigt werden. Das Flugzeugmodell wird als elastisches Mehrkörpermodell aufgebaut. Die Regelgesetze werden in einem Programm für den Reglerentwurf ausgelegt. Beim Entwurf werden die Besonderheiten der semi-aktiven Regelung berücksichtigt. Die Regler werden in die Simulationsumgebung exportiert und die endgültigen Reglerparameter durch mehrzielige Optimierung gefunden. In einem weiteren Schritt wird die Effizienz der Regler untereinander verglichen und dem Verhalten eines passiven sowie eines voll aktiven Systems gegenübergestellt. Des Weiteren wird die Abhängigkeit der Regelqualität von den Einsatzbedingungen, sowie die Beschränkungen, die sich durch den Einsatz realistischer Stellglieder ergeben, untersucht. Schließlich werden die Vor- und Nachteile der semi-aktiven Regelung diskutiert und offene Punkte angesprochen.