Untersuchung zur Anwendbarkeit robuster Fehlererkennungsmethoden für eine Inflight-Applikation

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Kubbat
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5356162

Die ausgeprägte Konkurrenz in der Luftfahrtbranche sowie die steigende Belastung des Luftraums motivieren die permanente Verbesserung der Flugzeuge im Bereich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit. Dies begründet das steigende Interesse an Inflight-Überwachungstools, die eine schnellere und genauere Fehlerlokalisierung sowie eine effiziente Trendüberwachung ermöglichen. Dieses Vorhaben stellt einen Beitrag für die Entwicklung eines solchen Tools am Beispiel eines elektro-hydraulischen Aktuators der Luftfahrt dar. Die Möglichkeit einer anspruchsvollen und hochgenauen Diagnose für solche komplexen Systeme wurde schon für eine Anwendung an einem Bodenprüfstand bewiesen. Die Fehlerdiagnose beruht auf einer analytischen Methode, einem Vergleich zwischen einem idealen Modell und der Realität. Die Übertragung dieser Ergebnisse in die Inflight-Anwendung erweist sich aber als schwierig, weil die Arbeitsbedingungen deutlich unbestimmter werden, d.h. die Modelle sind stark unsicherheitsbehaftet. Abhilfe zur Betrachtung jeder Art von Modellunsicherheiten, bieten die Konzepte der robusten Regelung. Ziel ist es, das Potential einer Anpassung der Methode an die Beobachteraufgabe zu untersuchen und so weit zu optimieren, dass der Einsatz für eine konkrete Inflight-Fehlererkennung erfolgen kann. Den Arbeitsumfang kann man aus zwei Kernfragen ableiten. Erstens muss beantwortet werden, welchen Einfluss die Berücksichtigung von Unsicherheiten auf den Beobachterentwurf bedeutet. Insbesondere wird geklärt, welche Modellstruktur für die Beobachtbarkeit günstig ist. Außerdem werden Strategien entwickelt, um den grundsätzlichen Kompromiss zwischen Fehlerdetektierbarkeit und Filterrobustheit erfolgreich zu bewältigen. Zweitens wird diskutiert, welche Strukturen betrachtet werden sollen, um verschiedene Beobachteraufgaben zu bewältigen. Neben den klassischen Beobachterstrukturen zur Erkennung additiver Fehler werden auch Parameterfilterstrukturen benötigt. Das Ergebnis soll sein, eine für eine tiefgehende örtliche und zeitliche Diagnose fähige Filterstruktur zu entwerfen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen