An automated flight controller for trajectory tracking of flexible, tethered kites is presented. Due to a lack of validated system models a black-box system identification was carried out. The resulting yawing input-output relation showed good fit with measurement data. The controller consists of two loops, where the outer loop generates a bearing signal designed to minimize the distance error between the kite and the desired trajectory. The inner loop is based on a non-linear dynamic inversion of the presented input-output-relation (feedback linearization), on which a linear P(I)-controller acts. An reference-model based adaptive control law is superimposed and is designed to compensate for insufficient model parameters and neglected dynamics. The controller proved its performance both in simulation and real flight experiments and was able to fly fully automated trajectories for several minutes. However the performance was limited by deadtime and actuator constraints.     «

An automated flight controller for trajectory tracking of flexible, tethered kites is presented. Due to a lack of validated system models a black-box system identification was carried out. The resulting yawing input-output relation showed good fit with measurement data. The controller consists of two loops, where the outer loop generates a bearing signal designed to minimize the distance error between the kite and the desired trajectory. The inner loop is based on a non-linear dynamic inversion...     »

Ein Flugregler zur Trajektorienfolge von flexiblen, kabelgebundenen Lenkdrachen wird vorgestellt. Mangels verifizierter Systemmodelle wurde eine black-box Systemidentifikation zur Erstellung des Gier-Ein-Ausgangsverhaltensmodells durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erzielt wurden. Der Regler ist zwei-schleifig aufgebaut, wobei die äußere Schleife ein Peilungssignal erstellt, das bei optimalem Streckenverhalten die Distanz zwischen Lenkdrachen und Solltrajektorie minimiert. Die innere Schleife basiert auf einer nicht-linearen dynamischen Inversion (Rückkopplungslinearisierung) des identifizierten Sytemmodells, auf die ein linearer P(I)-Regler wirkt. Zur Kompensierung von ungenauer Systemmodellierung und nicht berücksichtiger Dynamik wir ein Adaptionsalgorithmus (MRAC, model reference adaptive control) vorgestellt, der dem Grundregelsignal aufaddiert wird. Der Regler zeigte sowohl in der Simulation, als auch im Feldversuch seine Funktionstüchtigkeit und flog vollautomatisch mehrere Minuten lang die gewünschte Trajektorie. Jedoch beschränkten Totzeit und Aktuatorbeschränkungen des Systems die Regelgüte.     «

Ein Flugregler zur Trajektorienfolge von flexiblen, kabelgebundenen Lenkdrachen wird vorgestellt. Mangels verifizierter Systemmodelle wurde eine black-box Systemidentifikation zur Erstellung des Gier-Ein-Ausgangsverhaltensmodells durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erzielt wurden. Der Regler ist zwei-schleifig aufgebaut, wobei die äußere Schleife ein Peilungssignal erstellt, das bei optimalem Streckenverhalten die Distanz zwischen Lenkdrachen und Solltrajektorie minimiert. Die innere Schleife ba...     »