Zur Verbesserung der Steuerungsstrategie für Start und Landung eines kippbaren Doppelrotor-Flugzeugs wurde ein Start- und Landeregler im Flugsteuerungssystem entworfen und ein Flugvalidierungsexperiment durchgeführt. Zunächst wurde basierend auf den nichtlinearen dynamischen Gleichungen des Flugzeugs die Wirkung von verallgemeinerten Kräften und gekoppelten nichtlinearen Faktoren der Lage auf die Stabilität des Start- und Landereglers untersucht. Die gekoppelte Zustandsgleichung mit Produkten aus verallgemeinerten Kräften und Lage wurde linearisiert, um die Feedback-Gewinnmatrix für die Systemregelungsoptimierung zu erhalten. Anschließend wurden für den tatsächlichen Start- und Landeprozess mit Hilfe eines an Bord befindlichen Messgeräts aus inertialer Messeinheit und Ultraschall-Entfernungsmessgerät unabhängig die Lage, Beschleunigung und Flughöhe des Flugzeugs gemessen. Schließlich wurden die gemessene Flughöhe des Start- und Landereglers mit der Simulation der linearisierten Zustandsgleichung verglichen sowie die Wirkung des entworfenen Reglers auf Lage und Flughöhe und die Effektivität der Linearisierung der gekoppelten Zustandsgleichung analysiert. Die Versuchsergebnisse zeigen: Der gemessene mittlere Flughöhenwert und der Simulationswert unterscheiden sich um weniger als 2 mm, der Maximalwert weicht um +8 mm von der Simulation ab, die Trends der gemessenen und simulierten Flughöhen ändern sich konsistent, der entworfene Start- und Landeregler erfüllt die Anforderungen an die Stabilität der Systemregelung. Der in diesem Beitrag entworfene Start- und Landeregler und die Methode können das Starten und Landen des Flugzeugs effektiv steuern und haben praktischen Wert.

nichtlineare Systeme;nichtlinearer Regler;kippbare Doppelrotor;Drohne;inertiale Messeinheit