Trimming & non-linear autopilot for the GSACM model

Denna rapport beskriver utformning och implementering av en trimningsrutin och ickelinjär regulator för samtidig reglering av attityd (orientering) och hastighet för ett litet enkelmotorigt stridsflygplan. Regulatorn är dock generell och torde vara användbar för andra dragkrafts- och momentstyrda farkoster som rör sig i en gas eller fluid, såsom olika former av obemannade flyg och undervattensfarkoster. Den baseras på multi-input backsteppingteori och använder en kombination av två rörelser för att åstakomma regleringen. Den ena är en geodetisk rörelse på sfären av kvaternioner med enhetsnorm för reglering av orienteringen och den andra är en rotation av kroppen så att hastighetsvektorn får rätt riktning i kombination med dragkraftsstyrning så att den får rätt belopp. Regulatorn är kapabel att reglera orienteringen och hastigheten till trimmade värden för rak flygbana eller för sväng med konstant vinkelhastighet, för ett stort område av avvikelser från dessa värden. Ett bevis för regulatorns stabiliserande egenskaper ges. Flygplanet, trimrutinen och regulatorn är implementerade i språket Modelica och simulerade i Dymolamiljö. Flygplansmodellen benämns GSACM och baseras på Admiremodellen. Simuleringar visas som illustrerar prestanda för regulatorn under varierande flygförhållanden.