Entwicklung einer Zustandsregelung inklusive Winkelgeschwindigkeitsmessung für einen 3DOF- Helikoptersimulator

Ein bestehender 3DOF-Helikoptersimulator soll um eine Winkelgeschwindigkeitsmessung erweitert werden. Der Simulator besitzt die 3 Freiheitsgerade Pitch-, Nick- und Rollwinkel, wobei in der jetzigen Ausbaustufe alle drei Winkel über optische Encoder gemessen werden und als Ausgangsgrößen der Regelung zur Verfügung stehen. Als Stellgröße wird die Spannung der beiden Brushlessmotoren angesteuert, welche über die Drehzahl der Propeller die anliegende Schubkraft der Rotoren bestimmt. Die Regelung läuft auf einem dSpace-Echtzeitentwicklungssystem, welches in MATLAB/Simulink programmiert wird und auch eine GUI zur Anzeige und Eingabe von Steuergrößen zur Verfügung stellt.

Das bestehende System ist um einen 3-Achsen-Winkelgeschwindigkeitssensor zu erweitern, dessen Messwerte über das dSpace-System eingelesen werden soll. Weiterhin ist ein Zustandsregler für das Gesamtsystem mit allen 3 Freiheitsgeraden zu entwerfen und eine GUI für die Anwendung in einem Praktikumsversuch zu erstellen

Im Rahmen der Tätigkeit sind folgende Aufgaben durchzuführen:

  1. Recherche und Auswahl eines geeigneten 3-Achsen-Drehratensensors und Erstellung eines Konzeptes zur Übertragung der Messwerte in das dSpace-System
  2. Mechanische und elektrische Installation des Sensors sowie Programmierung eventuell notwendiger Schnittstellen
  3. Entwurf eines Zustandsreglers für alle drei Freiheitsgrade in MATLAB/Simulink/dSpace
  4. Erstellen einer GUI im dSpace-System zur Verwendung als Praktikumsversuch

Der Umfang der Arbeiten kann auf die Art der Tätigkeit angepasst werden.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Björn Kolewe, Haus 8, Raum 8112a