Lineær Parameter-Varierende Kontrol af VEGA-raketten

Studenteropgave: Master afgangsprojekt

  • Jakob Stentoft Poulsen
4. semester, Regulering og Automation, Kandidat (Kandidatuddannelse)
Fokus for denne afhandling har været at designe et Lineær Parameter-Variende (LPV) kontrolsystem til den europæiske raket VEGA. Mere præcist har målet været at stabilisere raketten under dens atmosfæriske flyvning fra liftoff til Main Engine Cut Off (MECO), når der er forstyrrelser, såsom vindstød, sensorstøj og beregningsforsinkelser. Specialet dækker en afledning af en raket-model i 3D og teori, design og simulering af en LPV-controller. Raket-modellen er afledt af translationelle og rotationsdynamiske ligninger, der påvirker en seks grader af frihed raket. Raketten er forenklet til en 2D-model, og Jacobian lineariseringer udføres på en systematisk måde for at udlede en lineær tilstandsrepræsentation. Denne rapport opstiller derefter velkendte krav til en typisk raket under opsendelse. En LPV-controller-model er designet med en lower Linear Fractional Transform (LFT) -konfiguration og suppleres med et udvalg af frekvensafhængige filtre på input- og outputkanalerne designet til at opfylde de opstillede krav. Endelig simuleres Raket-kontrolsystemet gennem en lineær LPV-simulering med brugerdefinerede input. Resultatet fra simuleringen konkluderer, at raketten er stabil og fungerer som forventet, samtidig med at den opfylder dens krav.
SprogEngelsk
Udgivelsesdato3 jun. 2021
Antal sider75
Ekstern samarbejdspartnerEuropean Space Agency - ESA
Automatic Control Systems Analyst Finn Ankersen Finn.Ankersen@esa.int
Informantgruppe
European Space Agency - ESA
Systems Engineer Pedro Simplício Pedro.Simplicio@esa.int
Informantgruppe
EmneordRaket, LPV
ID: 413541855