Electronic Control Unit – Die Hauptsteuereinheit des Flugzeugs

Electronic Control Unit – Die Hauptsteuereinheit des Flugzeugs

Unser Antriebsstrang besteht aus mehreren Komponenten, welche alle zusammenarbeiten müssen, damit der Pilot am Propeller genau die Leistung bekommt, welche er benötigt. Die Challenge bei unserem System ist dabei zu entscheiden wie viel Energie aus dem Wasserstoffsystem und wie viel Energie aus der Batterie kommt. Der Grossteil der Energie kommt aus dem Wasserstoffsystem, jedoch wird die Batterie genutzt, um die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems zu erhöhen und mehr Leistung für das Abheben zu liefern. Im Flug wollen wir aber, dass die Batterie wieder aufgeladen wird, damit wir nur Wasserstoff tanken müssen und wieder bereit sind für einen erneuten Start.

Diese Regelung, sowie viele weitere Aufgaben passieren auf der sogenannten ECU (Electronic Control Unit). Die Regler, Software und Hardware wurde in zwei Bachelorarbeiten entwickelt, betreut vom IDSC (Institute for Dynamic Systems and Control) an der ETH. Für den Energie Management Regler wurde ein MATLAB Simulink Modell aufgesetzt, um den Regler zu entwickeln und in einer Simulation zu testen. Auch der Rest der Software, z.B. für das Steuern des Startprozesses oder Reaktionen auf Fehler in Komponenten, wurde mit Simulink entwickelt. Der Vorteil liegt dabei, dass sehr einfach Unit- und Integrationstests eigerichtet werden können und in Simulationen die ganzen Regler und Logik getestet werden können. Aus dem Simulink Modell kann automatisiert C-Code generiert werden, welcher dann auf unserem Regler läuft.

Nur die Software allein reicht nicht, es braucht auch Hardware, auf welcher er laufen kann. Da keine kommerziellen Optionen genau für unsere Anforderungen gepasst haben, haben wir diese ebenfalls selbst entwickelt. Auf dem eigens entwickelten PCB konnten wir so genau die Signal-Ausgänge und Eingänge platzieren, welche nötig sind, um unser System zu steuern.

Die Hardware ist bereit und nun geht es darum den Regler auf dem effektiven System zu testen. Zusammen mit dem Rest des System werden so unsere Auslegung und Design validiert und getestet.

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