Entwurf eines robusten, filterintegrierten Aktuatorreglers zur Erhöhung der Stabilitätsreserve bei der Dämpfung von Strukturschwingungen

Zur Verringerung der Anregung von Strukturschwingungen der primären Steuerflächen werden im Flugzeug Notch-Filter (Bandsperren) eingesetzt. Diese filtern neben den entsprechenden Messsignalen auch die Sollwerte der Primäraktuatoren. Die daraus resultierenden Phasenverluste beeinträchtigen die Stabilitätsreserve der Flugregelung. Zur Erhöhung der Stabilitätsreserve wird in dieser Arbeit ein Konzept vorgestellt, das einen gemeinsamen Entwurf von Notch-Filter und Aktuatorregler gewährleistet. Dieser filterintegrierte Regler wird mit Hilfe eines robusten Reglerentwurfsverfahrens, der µ-Synthese, entworfen. Am Beispiel eines elektrohydraulischen Seitenruderaktuators mit dynamischer Lastankopplung wird dieses Konzept untersucht.

For the reduction of structure activation of the primary control surfaces notch filters are implemented, which filter the measurement signals and the actuator reference signals. The result is a loss of phase which affects the stability margin of the flight control system. The increase of the stability margin will be ensured in this work by a combined design of notch-filter and actuator controller. This filter-integrated controller is designed with µ-synthesis, a robust control method. The concept is studied by means of an electro-hydraulical rudder actuator with dynamic load.