Masterarbeit Analyse von Windup-Effekten
Masterarbeit Analyse von Windup-Effekten
Der Bereich Flugführung und Systemsimulation entwickelt Algorithmen für die Flugführung, Navigation, Lenkung und Regelung von Flugkörpern sowie für die bodengestützte Verteidigung.
Das Windup-Phänomen ist ein kritischer Effekt, der beispielsweise durch physikalische Stellgrößen- oder Stellratenlimitierungen des Stellsystems hervorgerufen wird. Durch die gestiegenen Anforderungen an moderne Flugkörpersysteme tritt dieser Effekt vermehrt auf und führt teilweise zu signifikanten Einbußen in der Performance. Im schlimmsten Fall treten Instabilitäten auf, die zum Verlust des Systems führen können. Im Rahmen Ihrer Masterarbeit entwickeln Sie ein aussagekräftiges und anwendbares Analyseverfahren zur Beurteilung bestehender Systeme sowie für die Spezifikation und Auslegung zukünftiger Entwicklungen. Dafür arbeiten Sie sich zu Beginn Ihrer Abschlussarbeit detailliert in das Windup-Phänomen ein. Anschließend ermitteln und beurteilen Sie verfügbare Libraries wie SAW, AWAST etc. zur Analyse der Windup-Problematik und zur Erzeugung von Anti-Windup-Reglern. Ferner entwickeln Sie eine Vorgehensweise zur Analyse eines nichtlinearen Flugkörpersystems im Hinblick auf die Windup-Problematik. Im Anschluss konzipieren Sie Tools zur Analyse des Windup-Effekts, beispielsweise mittels der Berechnung einer Region of Attraction (ROA) des linearen oder nicht-linearen Systems. Sie verifizieren die Tools anhand eines Flugkörpers mit Stellgrößen- und Stellratenbegrenzung und entwerfen Visualisierungsmethoden und –werkzeuge.