Aerodynamic simulation of Electrical High-Altitude- Long-Endurance platforms

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Title: Aerodynamic simulation of Electrical High-Altitude- Long-Endurance platforms
xmlui.dri2xhtml.METS-1.0.item-title-alternative: Simulaciones de plataformas HALE en identi cación global de sistemas
Author: Ruiz Páez, Cristina
Director/Advisor: Fosas de Pando, Miguel Ángel; Kondak, Konstantin
Departments: Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial
Abstract: Identification process of dynamic systems, such as the case of an aircraft for control tunning, is a common practice in engineering. Nowadays several flight, wind tunnel or CFD databases are used to carry it out. However, even involving a great deal of e ort both economically and temporally, the validation of the model and therefore the aplicability of the model is restricted to the area of the envelope where the flight tests have been gathered. This fi nal bachelor thesis demonstrates how decoupled simulations of flight data from complete maneuvers, both linear and nonlinear, are able to support the local identi cation of the system, a great help in local system identi cation (in the data collection area), and how they can greatly reduce the amount of required flight data. On the other hand, a new system identi cation scheme called Global System Identi cation will be tested. Aerodynamic simulations based on the Vortex Lattice Method are proposed as the fi rst approach in areas where flight data collection is not possible, allowing the extrapolation of the model to that area building correction factors. The validation of the simulations in the local area is carried out using the flight data from two di erent aircraft, and veri cation of the proposed scheme for global identi cation is performed by extrapolation in the known zone (ie, the model identi ed at a point of the envelope is corrected for another by the simulations (which in this case also exists flight data) and are veri ed with the flight data. A first approach for modeling by extrapolation at high altitude is proposed, in the development phases of HALE platforms.La identificación de sistemas dinámicos, como el caso de una aeronave para el modelado del controlador, es una práctica habitual en ingeniería. Hoy en día se usan grandes bases de datos de vuelo para llevarlo a cabo, datos de túnel de viento o CFD. Sin embargo incluso implicando una gran cantidad de esfuerzo tanto en lo económico como en lo temporal, la validación del modelo y por tanto el mismo está restringido a la zona de la envolvente la cual se han realizado los test de vuelo. En este Trabajo de Fin de Grado se demuestra cómo simulaciones desacopladas de los datos de vuelo de maniobras completas, tanto lineales como no lineales, son de gran ayuda en la identi cación local del sistema (en la zona de recolección de datos) y cómo pueden reducir en gran medida los datos de vuelo necesarios. Por otra parte se pondría a prueba un nuevo esquema para la identi cación de sistemas llamado Identi cación Global del Sistema. En éste se proponen simulaciones aerodinámicas, basadas en Vortex Lattice Method como primera aproximación, en las zonas donde no es posible la recolección de datos de vuelo permitiendo mediante el proceso de identi cación de dichas maniobras sintéticas, la extrapolación del modelo a dicha área. La validación de las simulaciones en la zona local es realizada mediante los datos de vuelo para dos aeronaves distintas, y la veri cación del esquema propuesto para la identi cación global es realizada mediante extrapolación en la zona conocida (Es decir, el modelo identifi cado en un punto de la envolvente se corrige para otro mediante las simulaciones) y son veri ficadas con los datos de vuelo. Se propone entonces una primera aproximación al modelado por extrapolación a gran altitud en fases de desarrollo de plataformas HALE.
Subject: HALE ; Non-linear dynamic simulation ; Variable coefficients system ; Global identification ; Database fusion ; Vortex Lattice Method ; Flight experiments.
Handle: http://hdl.handle.net/10498/19419
Date: 2017-07-04

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