Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulators for pilot assisting module of advanced light aircraft concept

Chudy P., Rzucidło P.

Archive of Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. LVIII, nr 3

275-289

EN

This paper presents the results of Pilot Assisting Module research performed on two light aircraft flight simulators developed in parallel at Brno University of Technology, Czech Republic, and Rzeszow University of Technology, Poland. The first simulator was designed as an open platform for the verification and validation of the advanced pilot/aircraft interface systems and inherited its appearance from the cockpit section of the Evektor SportStar. The second flight simulator, the XM-15, has been built around the cockpit of a unique agriculture jet Belfegor. It introduced a system architecture that supports scientific simulations of various aircraft types and configurations, making it suitable for conceptual testing of Pilot Assisting Module. The XM-15 was initially designed to support research on advanced flight control systems, but due to its continuing modernization it evolved into a hardware-in-the-loop test-bed for electromechanical actuators and autopilot CAN based controller blocks. Pilot-in-the-loop experiments of proposed Pilot Assisting Module revealed favorable operational scenarios, under which the proposed system reduces the cockpit workload during single pilot operations.

PL

W ostatnich latach małe samoloty ogólnego przeznaczenia zyskują na coraz większej popularności jako środki transportu osobowego. Szybki postęp w dziedzinie lekkich i ultralekkich konstrukcji lotniczych prowadzi m.in. do redukcji kosztów ich wytwarzania oraz eksploatacji. Czynniki te, w połączeniu z dynamicznym rozwojem sieci lokalnych portów lotniczych i lądowisk sprawiają, że małe lotnictwo staje się dostępne nie tylko dla wąskiej grupy entuzjastów, lecz również dla osób pragnących wykorzystać je jako środek transportu alternatywny dla kolei, czy też pojazdów samochodowych. Niestety, małe samoloty o napędzie tłokowym postrzegane są z reguły jako niezbyt wygodny środek lokomocji, szczególnie w stosunku do samolotów liniowych lub odrzutowych samolotów dyspozycyjnych. Główny problem związany jest jednak z wykonywaniem operacji lotniczych w załodze jednoosobowej, w dodatku przez pilotów amatorów. Zastosowanie pośredniego układu sterowania samolotem (ang. fly-by-wire) może w znacznej mierze ułatwić proces pilotowania i zredukować niektóre błędy powodowane czynnikiem ludzkim. Wprowadzenie złożonych systemów sterowania do prostej konstrukcji lotniczej prowadzi jednak do wielu problemów, zarówno natury technicznej (problem niezawodności złożonego systemu elektromechanicznego) jak i ekonomicznej. Mając na uwadze zalety oraz wady układów sterowania, zarówno klasycznych jak i klasy fly-by-X, autorzy pracy zdecydowali się na realizację systemu sterowania, który z jednej strony ułatwi pracę pilota, a z drugiej strony nie będzie wymagał rezygnacji z mechanicznego połączenia sterownicy/orczyków i płaszczyzn sterowych. Proponowane rozwiązanie bazuje na zmodyfikowanym układzie autopilota, który aktywnie wspiera pilota m.in. w sytuacjach stresowych związanych z utratą orientacji, zagubieniem i niektórymi usterkami urządzeń pokładowych. Zastosowana koncepcja algorytmów sterowania bazująca na metodzie Total-X umożliwia również redukcję emisji hałasu i zużycia paliwa. Bezpośrednie przejście z etapu testów laboratoryjnych do prób w locie jest ryzykowne i kosztowne. Z tego też względu autorzy pracy postanowili wykonać testy na symulatorze lotu, włączając pilota w pętlę sterowania. Modyfikacja dostępnego, profesjonalnego symulatora lotu nie była możliwa ze względów formalnych (wyłączenie urządzenia z procesu szkolenia i czasowa utrata certyfikacji). Możliwym i znacznie korzystniejszym rozwiązaniem okazała się budowa eksperymentalnych symulatorów lotu, zorientowanych na klasę samolotów lekkich i ultralekkich. W pracy przedstawiono dwa eksperymentalne symulatory lotu, które powstały w Politechnice Rzeszowskiej i Politechnice Brneńskiej. Symulatory powstały w kooperacji, aczkolwiek różnią się od siebie zasadniczo. Pierwsze z urządzeń (zaprojektowane i zbudowane w Politechnice Brneńskiej, Wydział Technologii Informacyjnych) bazuje na kokpicie popularnego samolotu lekkiego Evektor SportStar. Symulator zaprojektowany i wykonany w Politechnice Rzeszowskiej na Wydziale Budowy Maszyn i Lotnictwa wykorzystuje kabinę samolotu M-15. Symulatory posiadają modułową konstrukcję i umożliwiają testowanie m.in. elektromechanicznych układów wykonawczych, paneli kontrolnych i sterownic wyposażonych w standardowe interfejsy komunikacyjne.

2

The dynamic model of a combat target homing system of an unmanned aerial vehicle

Koruba Z., Ładyżyńska-Kozdraś E.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2010

|

Vol. 48 nr 3

551-566

EN

The work presents the concept of the application of an unmanned aerial vehicle (UAV) used in the process of direct reaching of ground targets (radio location stations, combat vehicles or even tanks). The kinematic model of UAV motion takes into consideration particular phases of the mission realised by the vessel, i.e. programmed flight during target search, follow flight after the encounter of the target as well as during the process of self directioning onto the target. Control laws for the automatic UAV combat pilot are presented and the dynamic model of automatically steered UAV is developed. In the examinations solutions of analytical mechanics for holonomic settings within the relative system tightly connected with the moving object are incorporated.

PL

W pracy przedstawiona została koncepcja zastosowania bezpilotowego aparatu latającego (BAL) do bezpośredniego rażenia celów naziemnych (stacje radiolokacyjne, wozy bojowe czy też czołgi). Model kinematyczny ruchu BAL uwzględnia poszczególne etapy realizowanej przez aparat misji, tj. lot programowy podczas wyszukiwania celu, lot śledzący po wykryciu celu oraz lot podczas samonaprowadzania na cel. Przytoczono prawa sterowania dla pilota automatycznego bojowego BAL. Opracowany został dynamiczny model ruchu automatycznie sterowanego BAL przy zastosowaniu równań mechaniki analitycznej dla układów holonomicznych w układzie odniesienia sztywno związanym z poruszającym się obiektem.

3

Identification of flexible structure model for piezoelectric vibration control

Gosiewski Z.

Mechanics / AGH University of Science and Technology

|

2005

|

Vol. 24, no. 2

61-67

PL

W artykule opisano badania eksperymentalne aktywnego układu tłumienia drgań na przykładzie konstrukcji modelowanej jako belka. Elementem pomiarowym i elementem wykonawczym są wstęgi piezoelektryczne. W wyniku zastosowanej procedury identyfikacyjnej otrzymano model matematyczny układu otwartego. Różni się on w sposób istotny od znanych modeli analitycznych. Zaprojektowano dwa prawa sterowania. Dla jednego z nich zbadano eksperymentalnie działanie aktywnego układu tłumienia drgań. Wykazano, że poprawnie przeprowadzony proces identyfikacji dynamiki obiektu w znakomity sposób upraszcza proces projektowania układu sterowania drganiami.

EN

Modern structures are light and compliance. Therefore, they are strongly influenced by external and internal perturbations. To reduce the structure vibrations the active vibration controls systems are designed. When active control of flexible structures is sought, three items must be individually and simultaneously considered. 1) The creation of reduced-order models. 2) Placement of sensors and actuators. 3) Countermeasures for spillover. All these problems are particularly important in the case of active system with parameter-distributed piezoelectric sensors and actuators. The glued piezoelectrics and their amplifiers change the structure parameters and should be taken into account in the model of the open-loop system. In the paper we consider an identification method which leads directly to the reduced-order model of the open-loop system. Analytical and experimental investigations were carried out for flexible beam with fixed one end and with opposite free end. Piezoelectric strips were glued on both sides of the beam: one works as a sensor and second one as an actuator. It means that we have designed single input single output system. It is appeared that used amplifier works as a low-pass filter which cuts-off the high-frequency dynamic effects. The frequency response function (FRF) was recorded and model of open-loop system was adjusted to experimental results. Taking into account the theory of reduced-order model of flexible structures we can state that resonances are connected with poles while anti-resonances with zeros of system transfer function. The resonance and anti-resonance frequencies were used directly in the model while damping coefficients were calculated by using of the least-square sum method. In the next step some control laws were used to damp the vibration of the beam. The proper control law was chosen with help of computer simulations. The active control loop rapidly accelerates the vanishing of the impulse-excited transient vibrations of the structure. Experimental results confirmed the analytical considerations.