Inversion dynamischer Systeme mit Matlab

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Inversion einer Übertragungsfunktion
• Inversion im Zustandsraum

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Abhandlung beschreibt die Inversion eines dynamischen Systems im Kontext der Turbulenzmodellierung für Hubschrauber. Dieses Verfahren ist notwendig, um die turbulenzäquivalente Steuereingabe zu erhalten, die für Simulationen ohne expliziten Turbulenzeingang verwendet werden kann.

• Inversion von linearen zeitinvarianten (LTI) Systemen
• Verfahren zur Inversion von Übertragungsfunktionen
• Inversion im Zustandsraum
• Anwendung der Inversion in MATLAB/SIMULINK
• Bedeutung der Inversion für die Turbulenzmodellierung

Zusammenfassung der Kapitel

Einleitung

Die Arbeit erläutert die Bedeutung der Turbulenzmodellierung für Hubschrauber und stellt das generelle Prinzip der Turbulenzmodellextraktion vor. Dabei wird die alternative Realisierung der Turbulenzmodellierung mittels MATLAB/SIMULINK beschrieben, die von den deutschen Partnern - Hochschule Bremen und DLR - eingebracht wurde.

Inversion einer Übertragungsfunktion

Dieses Kapitel behandelt die Inversion eines linearen zeitinvarianten (LTI) Systems, das als gebrochen rationale Übertragungsfunktion dargestellt werden kann. Es wird gezeigt, wie die Inversion durch Vertauschen von Zähler und Nenner der Übertragungsfunktion erreicht werden kann. MATLAB führt die Inversion mit dem inv-Befehl aus, der die Pole des Originalsystems in Nullstellen des inversen Systems umwandelt und umgekehrt.

Inversion im Zustandsraum

Dieses Kapitel beschreibt die Inversion eines dynamischen Systems im Zustandsraum. Es werden die Gleichungen für die Zustandsraumdarstellung eines LTI-Systems und die Auflösung nach dem Eingangsvektor vorgestellt. Die Matrizen des inversen Systems können durch Vertauschen der Ein- und Ausgangsgrößen der ursprünglichen Gleichungen abgeleitet werden.

Schlüsselwörter

Turbulenzmodellierung, Hubschrauberdynamik, Inversion, Übertragungsfunktion, Zustandsraum, MATLAB, SIMULINK, LTI-System, Turbulenzextraktion, Pilotensteuereingabe, Steuereingabe, Simulation, Regelung.