Wahlfach

(WF 2/0/0)

Lehrbeauftragte: Prof. Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. D. Dyblenko
Wahlpflichtfach für Studenten der Fak. Maschinenwesen (Studienrichtung Luft- und Raumfahrttechnik) sowie der Fak. Elektrotechnik u.a. Interessenten;

--> passwortgeschützte Downloads zur Lehrveranstaltung

Ziel der Lehrveranstaltung

Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur Lageregelung von Raumfahrzeugen.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Vorlesungen:

• Einführung (Anforderungen, typische Problemstellungen),
• Bahndynamik (Keplerparameter, Bahnstörungen, Bahnmodelle, Störkräfte/-momente),
• Lagekinematik (Koordinatensysteme, Richtungskosinusmatrix, Eulersche Winkel, Quaternionen, kinematische Differentialgleichung),
• Lagebestimmung (Vektormessung, State Propagation, Filterung),
• Lagesensoren (optisch, inertial, magnetisch),
• Lagedynamik (Punktkinematik, Kinetik Massenpunkt / Starrkörper, Eulersche Kreiselgleichungen allgemein und linearisiert für Erdausrichtung),
• Gravitationsstabilisierung,
• Lageregelung mit Schwungrädern,
• Lageregelung mit Schubdüsen,
• Magnetische Lageregelung.

Übungen, Belege: 

Typische Problemstellungen zur Lagebestimmung und zur Lageregelung werden an praktischen Beispielen erläutert, zum Teil unterstützt durch Rechnersimulationen (Matlab/Simulink TM). 

• zwei Übungsbelege zum selbständigen Lösen
• die Aufgaben und Abgabetermine im passwortgeschützten Downloadbereich
• Bonuspunkte bei korrekten Lösungen

Beispiele, Demos:

• Bibliothek zu Lagekinematik mit Matlab-Programmen
• Beispiele, Demoprogramme
• zugänglich im passwortgeschützten Downloadbereich

Software:

• Studentenversion Matlab 5.2 und Simulink
• CD bei Frau Möge BAR E4

Prüfung:

• schriftlich, 90 min
• spezielle Rechen- und Erklärungsaufgaben
• Voraussetzung: erfolgreiches Anfertigen beider Belegaufgaben

Vorausgesetzte Kenntnisse:

Vordiplom Elektrotechnik/Maschinenbau/Mechatronik, Grundkenntnisse Automatisierungs-/Regelungstechnik.