Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Simulation and Control of Unmanned Tiltrotor Aircraft

Jakub Julian Polaczek

Abstract

The study “Simulation and Control of Unmanned Tiltrotor Aircraft” presents an effective control strategy for small, unmanned, fixed pitch tiltrotor platform. Control algorithm stabilizes the platform attitude during helicopter configuration, airplane configuration and the tiltrotor transitional states. For stabilization scheduled PID regulators are used. The scheduling variables are airspeed and symmetrical tilt of the nacelles. Actuators used for control of the attitude are aerodynamic surfaces, differential thrust and nacelle tilt. In the thesis a conversion strategy for achieving airplane configuration is presented. To assess the performance of control algorithm a Simulink simulation is used. The physical model is based off a V-22 “Osprey” tiltrotor simulation which was modified in the scope of this work to represent analyzed configuration. Geometrical and mass parameters were based off a small unmanned tiltrotor proposed in the thesis. The final result of this study is a collection of simulation data from various flight states and the flight conversion from hover to forward flight according to the proposed strategy.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Jakub Julian Polaczek (FPAE) Jakub Julian Polaczek,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Symulacja i sterowanie bezzałogowego obiektu typu Tilrotor
Supervisor
Przemysław Bibik (FPAE/IAAM) Przemysław Bibik,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
Lotnictwo i Kosmonautyka
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
54
Internal identifier
MEL; PD-3537
Reviewers
Przemysław Bibik (FPAE/IAAM) Przemysław Bibik,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Robert Głębocki (FPAE/IAAM) Robert Głębocki,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
Tiltotor, sterowanie, samoloty bezzałogowe, PID
Keywords in English
Tiltrotor, control, unmanned aircraft, PID
Abstract in Polish
Niniejsza praca dotyczy opracowania algorytmu sterowania dwuwirnikowym, bezzałogowym obiektem typu tiltrotor o stałym skoku wirników nośnych. Sterowanie obejmuje cały zakres stanów przejściowych pomiędzy konfiguracjami obiektu – lotem poziomym i zawisem oraz konfiguracje krańcowe. Do stabilizacji kątów orientacji przestrzennej obiektu wykorzystano regulatory PID z harmonogramowanym wzmocnieniem na podstawie prędkości postępowej i kąta pochylenia gondol silników. W celu sterowania konstrukcją wykorzystywane są aerodynamiczne powierzchnie sterowe, różnicowy ciąg oraz pochylanie gondol silników. Zaproponowana jest również strategia przejścia z zawisu do lotu postępowego. Do analizy jakości sterowania zastosowano symulację modelu w środowisku Simulink. Model fizyczny opracowany w ramach pracy bazuje na modelu tiltrotora Bell XV-15 zmodyfikowanego na potrzeby rozważanej konfiguracji. Parametry geometryczne i masowe dobrane zostały na podstawie danych konstrukcji małego, bezzałogowego tiltrotora zaproponowanego w ramach pracy. Końcowym wynikiem pracy jest zbiór danych symulacyjnych z różnych stanów lotu tiltrotora oraz dokumentacja charakterystyki przejścia z zawisu do lotu postępowego według zaproponowanej procedury.
File
  • File: 1
    Praca inżynierska Jakub Polaczek.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9316

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTb0f26327f7334e65808f62f6f530230a/
URN
urn:pw-repo:WUTb0f26327f7334e65808f62f6f530230a

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page