Was ist die Aufgabe von Reglern zur Bahnführung?
Einnehmen und/oder Einhalten von Sollgrößen.
Welche Regelgrößen für den Piloten/Autopilot gibt es (Bahnbestimmende Größen)?
Durch welche Größen wird der Bahnverlauf bestimmt?
Durch die Bahngeschwindikeit, dem Bahnazimut und dem Bahnneigungswinkel
Welche Art von Regelgrößen werden i. d. R. verwendet?
Leicht messbare Regelgrößen
Nenne drei Regelbetriebsarten.
Höhenregelung
Fahrtregelung
Kursregelung
Leitstrahlregelung
Automatische Landung
Worauf baut die Reglerstruktur auf?
Auf Basisregeler für
Längsbewegung (Nicklageregeler)
Seitenbewegung (Rolllageregler, Kurvenkoordinierung)
Welche zusätzlich notwendigen Maßnahmen sind für die Bahnführung notwendig, welche hier nicht behandelt werden?
Maßnahmen…
zur Komponsation von Realeffekten (Dynamik von Sensoren, Stellern, Struktur)
zur Anpassung an Flugzustandsänderungen
zur Gestaltung der Übergänge zwischen den Betriebsarten
Welche Aufgabe hat die Höhenregelung?
Erfliegen und/oder Einhaltuen der (i. a. barometrischen) Höhe.
Welche Autopilotenbetriebsarten gibt es?
Altitude Hold
Altitude Acquire
Wie lautet der Zusammenhang zwischen der Vertikal- und Horizonatlgeschwindigkeit sowie der Bahngeschwindigkeit?
Wie hängen Bahn-, Wind- und Aerodynamische Geschwindigkeit zusammen?
Wie hängen Bahnneigungs-, Längsanstell- und Anstellwinkel zusammen?
Wie lautet die Zustandsgleichung der Höhenregelung mit Wind?
Gibt die folgendende Übertragungsfunktion an:
Wie lautet die Übertragungsfunktion G_H, eta? Ist das Höhenverhalten stabil?
Durch den Pol im Ursprung ist das Höhenverhalten instabil. Es wird durch eine Höhenregelung stabilisiert.
Hintergrund:
Wie sieht die Regelstruktur für eine Höhenregelung aus? Begründe welcher Regeler für die Führungsgenauigkeit ausreicht.
Durch die Integration in der Regelstrecke ist zum erreichen der Führungsgenauigkeit ein proportionaler Regeler ausreichend.
Was ist die Aufgabe der Fahrtregelung?
Fahrthaltung durch Austausch potentieller/kinetischer Energie.
Wie kann eine Höhenregelung mit einer Fahrtregelung erweitert werden? Zeichne das Strukturbild.
Bessere Höhenhaltung: PI-Regelung
Zeichen das Signalflussdiagramm einer Fahrtregelung auf.
Wie lautet das Übertragungsverhalten für die Fahrtregelung mit horizontalen Wind? Woher stammt diese?
Aus der Phygoidennäherung.
Wie regiert die Bahngeschwindigkeit und die Fahrt auf Schub- und Windänderungen?
Die Bahngeschwindigkeit reagiert verzögert auf Schub- und Windänderungen. Die Fahrt V reagiert verzögert auf Schubänderung aber unverzögert auf Windänderungen.
Was versteht man unter Schubruhe und wie kann diese erriecht werden?
Horizontale Windänderungen wirken unverzögert auf die Fahrt nicht aber auf die Bahngeschwindigkeit.
Ein Vortriebsregeler führt zu ständigen Schubschwankungn, die aus Gründen der Lebensdauer des Triebwerks und des Passagierkomforts unerwünscht sind.
Abhilfe schafft die Verwendung des Bahnbeschleunigungssignals anstelle der Fahrtänderung.
Welche Kombination aus Fahrt- und Höhenregeler ist für eine verbesserte Höhenhaltung geeignet?
Fahrtregler: PD-Regeler
Höhenregler: PI-Regler
Wie kann für eine höhere Schubruhe gesorgt werden?
Anstatt der Fahrtänderung, das Bahnbeschleunigungssignal als Regelgröße nutzen (D-Regler).
Wie ist die Aufgabe der Kursregelung definiert?
Einnehmen/Einhalten des Azimut (Psi) (Steuerkurs, Heading).
Welche Sensoren werden für die Kursregelung eingesetzt?
Kurskreisel zum messen des Steuerkurs (Psi).
Bahnazimut (Chi) nur mit einem INS messbar.
Wie sind Steuerkurs, Bahnazimut sowie Schiebwinkel jeweils definiert?
Nenne die relevanten Zustandgleichungen für die Kursregelung.
Welche Zustandgrößen sind für die Kursregelung relevant?
Ist das Übertragungsverhalten der Kursregelung stabil oder instabil? Welche Regler bedarf es demnach für die Kursregelung?
Instabil (2 offene Integratoren)
Stabilisierung durch
einen P - Anteil (Führungsgenauigkeit: Querruder auf Azimut)
einen D-Anteil (Stabilisierung, Basisregelung: Querruder auf Hängewinkel)
Was ist die Aufgabe einer Leitstrahlregelung?
Flug auf einer vorgegebenen Bahn zwischen zwei Wegpunkten (z. B. gegeben durch einen Leitstrahl)
Skizziere die relevanten Zustandgrößen für eine Leitstrahlregelung?
Xi: Bahnazimut
V_k: Bahngeschwindigkeit
Welche Annahmen gelten für die Leitstrahlregelung?
Rolllageregeler und die Kurvenkoordinierung sind aktiv
Rolldynamik gegenüber Bahndynamik vernachlässigbar.
Wie erfolgt die Regelung bei der Leitstrahlregelung? Welcher negative Effekt kann dabei auftreten?
Über die Leitstrahlablage d und ihre Änderungsrate.
Alternativ wird die Ablage d durch die Änderung des Peilwinkels \delta \rho = d/R verwendet.
Problem:
“Tüteneffekt”, d. h. kontinuirliche Verstärkungserhöhung bei Annäherung an Wegpunkt B.
Skizziere den Verlauf der Bahnführung im Landeanflug und bei der Landung. Benenne zudem die relevanten Abschnitte.
Skizziere die relevanten Parameter zur Beschreibung der Gleitpfad-Geometrie
Skizziere die Landekursgeometrie und bennene die relevanten Paramter zur Beschreibung des Landekurses.
Wie sieht eine Leitstrahlreglung im Blockschaltbild aus?
Wo wird im Bezug zur Landebahnschwelle die Bezugshöhe für den Abfangregler gesetzt und warum?
Funktion der Höhe über die Zeit des Abfangregler ist eine Exponentialfunktion.
Um ein Abfangen in endlicher Zeit zu ermöglichen und gleichzeitig den Bodeneffekt zu kompensieren, wird die Bezugshöhe unterhalb der wahren Landebahnhöhe gewählt.
Wie sieht die Struktur eines Abfangregler im folgenden Blockschaltbild aus?
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