ESTIMATING DOMINANT PARAMETERS OF AIRCRAFT LINEAR DYNAMICAL MODEL VIA LEAST SQUARE METHOD

Year 2021, Volume: 20 Issue: 39, 35 - 56, 28.06.2021

Mehmet Şahin , Muammer Kalyon

Abstract

Parameter estimation methods are used to create mathematical models for systems with input and output. In this article, the least squares method (LS) for aircraft is proposed. This method is used to write a realistic equation of the mathematical relationship between physical quantities that vary depending on each other. The parameters of the transfer functions formed as a result of the aircraft mathematical model were estimated with the LS method. Thus, the algorithm of the LS method was created and the results obtained in the MATLAB/Simulink program were shared. As a result of the estimated transfer functions, some aerodynamic coefficients are estimated. In addition, the Integral Square Error (ISE) table has been extracted to see the approximation of the LS method to the real data. this table is also created for transfer functions and aerodynamic parameters. Thus, the error rate of the method was observed.

Keywords

System identification, Least Square (LS) method, parameter estimation, aircraft control surfaces, aerodynamic parameters.

EN KÜÇÜK KARELER YÖNTEMİ İLE DOĞRUSAL DİNAMİK UÇAK MODELİNİN DOMİNANT PARAMETRELERİNİN TAHMİN EDİLMESİ

Abstract

Girişi ve bu girişe göre çıkışı olan sistemlere matematiksel model oluşturmak için parametre tahmin metodları kullanılmaktadır. Bu makalede, hava aracında kullanılmak üzere tahmin metodu olan en küçük kareler metodu (LS) önerilmektedir. Bu yöntem, birbirine bağlı olarak değişen iki fiziksel büyüklük arasındaki matematiksel bağlantıyı, gerçeğe uygun bir denklem olarak yazmak için kullanılır. LS metodu kullanılarak hava aracı matematiksel modeli neticesinde oluşan transfer fonksiyonlarının parametreleri tahmin edilerek çıkarılmıştır. Böylece LS metodunun algoritması çıkarılmış ve MATLAB/Simulink programında elde edilen sonuçlar paylaşılmıştır. Ayrıca tahmin edilmiş transfer fonksiyonları neticesinde bazı aerodinamik katsayılar tahmin edilmiştir. Son olarak LS metodunun gerçek verilere yaklaşımını görmek için İntegral Kare Hatası (ISE) tablosu çıkarılmıştır. ISE tablosu tahmin edilen transfer fonksiyonları ve aerodinamik katsayılar için oluşturulmuştur. Böylece metodun hata oranı gözlemlenmiştir.

Keywords

Sistem tanımlama, En Küçük Kareler (LS) Metodu, parametre tahmini, uçak kontrol yüzeyleri, aerodinamik parametreler. *

References

• Blakelock, J.H., (1991), Automatic Control of Aircraft and Missiles, Wiley, 672, New Jersey.
• Chen, X., Tomizuka, M., (2014). Advanced Control Systems II (Lecture Notes for ME233). University of California, Department of Mechanical Engineering, California.
• Gupta, A., (2015), Modeling and Control of an Aircraft System, National Institute of Technology Rourkela, M.Sc. Thesis, 66, Odisha.
• Howe, R.M., (1980), Control of Aircraft Missiles and Space Vehicles (Lecture Notes for Aero 574). University of Michigan, Department of Aerospace Engineering, Michigan.
• Jategaonkar, R.V., (2006), Flight Vehicle System Identification: A Time Domain Methodology, AIAA (American Institute of Aeronautics & Astronautics), 629, Reston, Virginia.
• Klein, V., Morelli, E.A., (2006), Aircraft System Identification: Theory and Practise, AIAA (American Institute of Aeronautics & Astronautics), 484, Reston, Virginia.
• Molugaram, K., Rao, G.S., (2017), Statistical Techniques for Transportation Engineering, Elsevier, 554, Amsterdam, Netherlands.
• Stevens, B.L., Lewis, F.L., Johnson, E.N., (2016), Aircraft Control and Simulations, Wiley, 749, New Jersey.