Ανάλυση και μοντελοποίηση μη-στάσιμων εν πτήσει στοχαστικών ταλαντώσεων αεροσκάφους

Thumbnail Image
Date
Authors
Κατράς, Μιχαήλ-Μηνάς
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα Διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την ανάλυση και μοντελοποίηση μη-στάσιμων ταλαντωτικών σημάτων αεροσκάφους εν ώρα πτήσης. Αρχικά, γίνεται αναλυτική περιγραφή της πειραματικής διαδικασίας που διεξήχθη για την λήψη των σημάτων ταλάντωσης. Τέτοιες κατασκευές παρουσιάζουν ως επί το πλείστων ταλαντωτικά σήματα με μη-στάσιμα χαρακτηριστικά. Η μοντελοποίηση των συγκεκριμένων σημάτων επικεντρώνεται σε χρονικά μεταβαλλόμενα μοντέλα ARMA (TARMA) και διανυσματικά χρονικά μεταβαλλόμενα μοντέλα ARMA (VTARMA) με αναδρομική προσέγγιση των παραμέτρων τους, γνωστά και ως Recursive ARMA (RARMA). Τα προαναφερθέντα μοντέλα ερευνώνται στη συγκεκριμένη εργασία και διαφέρουν μεταξύ τους ως προς την αναδρομική μέθοδο υπολογισμού των παραμέτρων τους. Οι μέθοδοι εκτίμησης που χρησιμοποιούνται είναι η αναδρομική μέθοδος της μέγιστης πιθανοφάνειας (Recursive Maximum Likelihood), η αναδρομική μέθοδος με φίλτρο Kalman (Recursive Kalman Filter) και η αναδρομική μέθοδος παράγοντα μνήμης (Recursive Forgetting Factor). Αρχικά γίνεται εφαρμογή των μεθόδων στα διαθέσιμα σήματα και στη συνέχεια γίνεται εκτίμηση και επιλογή της δομής του κάθε μοντέλου αντίστοιχα. Ο λόγος που επιλέγονται τέτοιου είδους μοντέλα είναι η δυνατότητα τους να προσεγγίζουν με ακρίβεια χρονικά εξαρτώμενα δυναμικά χαρακτηριστικά. Αυτό γίνεται μεταβάλλοντας τις παραμέτρους του μοντέλου για κάθε χρονική στιγμή. Τέλος, οι μέθοδοι συγκρίνονται ως προς την αποδοτικότητα των εκτιμήσεων τους, τόσο στο πεδίο του χρόνου όσο και στο πεδίο των συχνοτήτων, αλλά και ως προς την υπολογιστική ισχύ που απαιτούν και την ευκολία της χρήσης τους. Λαμβάνοντας υπόψιν τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης έρευνας, παρατηρείται ότι τα δύο από τα τρία μοντέλα (Recursive Kalman Filter και Recursive Forgetting Factor) καταφέρνουν να μοντελοποιήσουν τα δυναμικά χαρακτηριστικά του αεροσκάφους με μεγάλη ακρίβεια.
Description
Keywords
Χρονικά μεταβαλλόμενα μοντέλα ARMA, Μη-στάσιμες ταλαντώσεις
Citation