FS2004 AP - Einstellen von PID Reglern

[metzgergva]

Die Regelung des Autopiloten im FS2004 kann in der aircraft.cfg individuell an das Flugzeug angepasst werden. Dazu kann man die Konstanten eines PID Reglers für laterale und vertical Navigation und für den ILS getrennt eingeben.

Meine Kenntnisse Regeleungstechnik sind nur vom Studium und von daher längst vergessen auch wenn ich noch ein paar Unterlagen fand.

 

Gibt es vieleicht hier im Forum einen Regelungstechniker der mir helfen könnte das zu verstehen und ggf im FS umzusetzen?

[Chris Bowles]

Hoi Alexander

 

Bei mir liegt die Regelungstechnik noch nicht so weit zurück. Hatte das letztes Jahr in meinem Studium. Um vorweg zu nehmen, Regelungstechnik liegt mir nicht besonders, aber ich kann's ja mal versuchen :).

Ich habe Morgen ein Regelungstechniklabor und werde dann mal schauen, ob ich etwas gutes finden kann (z.B. ein PID Regler der im Labview implementiert wurde). Es gibt da ja einige Probleme bezüglich anti wind up usw.

Wenn du schon konkrete Daten und Fakten hasst, dann könnte ich evtl. etwas damit anfangen. Aber eben, auch ich bin kein Regelungstechik Hirsch :001: :001:

 

 

Gruss Chris

[metzgergva]

Hallo Chris, danke dass Du helfen willst.

Im Fs kann man in der aircraft.cfg die Konstanten für P-, I_ und D_ eines PID reglers definieren. Ebenso die Grenzwerte wann I- und P- greift.

In meinen Vorlesungsunterlagen wird z. B, die Temperatur geregelt und dann macht man im Versuch eine Änderung der Vorgabe = Sprung und dann ergibt das im System eine Reaktion=Sprungantwort. daraus kann man Zeitkonstanten defibieren und dann die o. g. Konstanten nach verschieden Methoden berechnen.

 

Im FS habe ich es aber mit Winkeln bezüglich eines VOR oder ILS Senders zu tun und ich weiss nicht wie ich bei der Einstellung vorgehen soll, denn nach den Formeln gehen Tg und Tu (was ich nicht mehr weiss was das genau ist) in alle Konstanten ein und die hängen auch von einander ab. dazu gibt es aber dann Regeln je nach Author.

 

Hast Du ne Idee wie ich es anfangen könnte?

[Chris Bowles]

Hoi Alexander

 

Ich habe mal kurz ein Aircraft.cfg file angeschaut. Im Abschnitt Autopilot ist ja folgendes zu finden:

 

nav_proportional_control=9.00

nav_integrator_control=0.25

nav_derivative_control=0.00

nav_integrator_boundary=2.50

nav_derivative_boundary=0.00

gs_proportional_control=9.52

gs_integrator_control=0.26

gs_derivative_control=0.00

gs_integrator_boundary=0.70

gs_derivative_boundary=0.00

 

 

Die folgenden Daten sind glaub ich die Streckenverstärkungen (Kp,Ki,Kd)

 

nav_proportional_control=9.00

nav_integrator_control=0.25

nav_derivative_control=0.00

 

gs_proportional_control=9.52

gs_integrator_control=0.26

gs_derivative_control=0.00

 

Die boundry – Einträge sind die Grenzen, damit wir ein Anti wind up haben, sonst reagiert das System viel zu langsam.

 

Wir gehen von folgender Differentialgleichung aus: u(t)=Kp*e(t)+1/Tn*integral(e(x)*dx) + Tv*1. Ableitung von e(t)

 

u(t) ist die Stellgrösse; Tn=Nachstellzeit; Tv=Vorstellziet ?

 

Bei einem Autopiloten möchte man ja ein Aperiodischer Regelvorgang. Es gibt ja noch die möglichkeit, dass das System 20% überschwingt, aber das ist für einen Autopiloten nicht sinnvoll.

 

Um den Autopiloten zu verbessern, musst du sicherlich einige Messungen machen. Du musst für den Nav und den Gs Anteil je eine Sprungantwort aufnehmen. Also z.B. eine Kursänderung von 10°.

 

Der Flieger sollte jetzt ja mit einer PT2 (Tiefpass 2. Ordnung) artigen Funktion die Flugrichtung ändern.

 

Wenn man die Kursdaten irgendwie in eine Exceltabelle kopieren könnte, dann könnte man einen Graph aufzeichnen. Aus dem Graph könnte man dann die Verzugszeit Tu und die Ausgleichszeit Ta rauslesen.

 

Weiter kann man die Streckenverstärkung mit Ks=dy/du bestimmen. Wobei dy die Änderung des Sollwertes ist und du die Höhe des Stellgrössensprungs ist. Ich bin nicht sicher wie gross die Stellgrösse u in diesem Fall sein muss, d.h um wieviel Grad die Steuereinheit am Flieger verändert werden muss um unseren 10° igen Richtungswechsel zu machen. (Vielleicht hasst du ja ein Diagramm einer Streckensprungantowrt von einer Strecke mit Ausgleich)

 

Mit diesen Daten lassen sich nun Kp, Tn und Tv bestimmen.

Für einen Aperiodischen Regelvorgang gilt:

 

Kp=0.6*Ta/(Ks*Tu)

Tn=Ta

Tv=0.5*Tu

 

Im Aircraft.cfg sind dies nun folgende Einträge:

 

nav_proportional_control=?? Ist das Kp

nav_integrator_control=0.25 ist 1/Tn

nav_derivative_control=0.00 ist das Tv

 

Was man mit den boundries machen muss weis ich nicht.

 

So, ich hoffe das ist nicht zu wirr geschrieben, sonst kannst du dich ja wieder melden

 

Gruss Chris

[metzgergva]

...auf jeden fall kennst Du Dich damit besser aus als ich. Muss mir das mal genauer anschauen und die messmöglichkeiten im FS testen. ich habe da zusatzprogramme die verschiedenes Anzeigen auch zum Autopiloten aber die habe ich bisher noch nicht alle studiert.

Arst mal dankeschön und wenn ich was finde oder noch suche melde ich mich wieder.

[Chris Bowles]

Wäre es möglich, dass du mir die Namen dieser Zusatzprogramme geben könntest? Dann kann ich sie runter laden und auch zwei drei Sachen probieren...

 

Gruss Chris

[metzgergva]

....das wichtigste Program ist Advanced Flightsim data (AFSD). bekommst Du hier:

http://perso.wanadoo.fr/hsors/FS_Soft

 

Das zeigt Dir zu ziemlcih alles an internen Daten des FS an...