Fault detection and isolation for an over-actuated flight system

Master's Thesis

2017/07/18

Many aircrafts are inherent over-actuated regarding their control signals. This can be advantageous especially in the context of unmanned aircrafts, where failures of certain actuator functions might occur in critical situations. In such cases, the redundant actuators can be used to fulfill the controller's objectives, thus increasing the overall operational safety. To test such methods new fault-tolerant control algorithms are developed at the Institute of Flight Systems and Automatic Control using the example of over-actuated flight systems.

Content of Thesis (German)

Ziel dieser Arbeit ist zunächst die Einarbeitung in bestehende Methoden zur Fehlerdetekion und –isolation (FDI) basierend auf nichtlinearen Sliding-Mode-Beobachtern. Diese sollen bzgl. der Anwendbarkeit zur Detektion und Isolation verschiedener Klassen von Aktorfehlern analysiert werden. Anschließend ist ein solches FDI-Modul im Rahmen einer aktiven fehlertoleranten Regelung eines überaktuierten Flugsystems zu implementieren und in einem geeigneten Testszenario hinsichtlich Performanz und Robustheit zu evaluieren. Die Simulation und Evaluation soll dabei an einem bestehenden Flugzeugmodell in MATLAB/Simulink erfolgen.

Requirements

Preferable skills include

  • Good knowledge of Control Theory
  • Basic knowledge of Flight Mechanics
  • Knowledge of MATLAB/Simulink
  • Independent way of working

Organizational issues

  • Beginning: as of now