Modeling, Analysis, and Control for Upset Recovery—from System Theory to Unmanned Aircraft Flight - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2019

Modeling, Analysis, and Control for Upset Recovery—from System Theory to Unmanned Aircraft Flight

Modélisation, analyse et commande pour la récupération d'un aéronef en situation de décrochage : de la théorie des systèmes au pilote automatique

Abstract

Aircraft upset conditions have, in the past, led to rare but fatal accidents and to this day remain a severe threat to civil aviation. In response, considerable efforts contributed towards the prevention and detection of upset conditions as well as recovery of the aircraft into its desired flight regime. Despite these efforts made, comprehensive strategies including analysis of aircraft dynamics, recovery control, and verification of the implemented control over a large flight envelope have been missing for future aircraft safety. In this thesis, we apply and extend recently developed tools such as bifurcation theory, sum of squares analysis and control synthesis, and nonlinear model-predictive control, to a set of newly developed piecewise polynomial aircraft models, which provide a trade-off between modeling accuracy and computational complexity. Thus, we contribute to the development as well as certification of safer flight control systems.
Dans le passé, le décrochage d’aéronefs a entraîné des accidents rares mais mortels et reste à ce jour une préoccupation importante pour l’aviation civile.Malgré les efforts déployés pour la prévention et la détection du décrochage ainsi que la récupération de l'avion, des stratégies telles que l'analyse de la dynamique, le contrôle de la récupération au décrochage et la vérification des lois de commande mises en oeuvre constituent un chaînon manquant pour la sécurité des avions à venir.Dans cette thèse, nous appliquons et étendons des outils récents de l'automatique, tels que la théorie de la bifurcation, les programmes de « sum of squares » et le contrôle prédictif modèle non-linéaire aux modèles d’avions polynomiaux par morceaux développés, qui offrent une bonne précision de modélisation et une faible capacité de calcul. Ainsi, nous contribuons au développement et à la certification de systèmes de contrôle de vol plus sûrs.

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Dates and versions

tel-02555908 , version 1 (27-04-2020)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02555908 , version 1

Cite

Torbjørn Cunis. Modeling, Analysis, and Control for Upset Recovery—from System Theory to Unmanned Aircraft Flight. Automatic. ISAE - Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, 2019. English. ⟨NNT : 2019ESAE0027⟩. ⟨tel-02555908⟩
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