Ultralight general aviation aircraft are common among retired commercial aircraft pilots and flying enthusiasts. However, the small amount of regulations around these aircraft makes them more susceptible to failure. The current solution when failures occur involves deploying a parachute which results in damaging the aircraft and can drift it into dangerous areas. This work is inserted in a project that aims to enable aircraft to autonomously return to safety in case of failures or emergencies instead of deploying a parachute. A Hybrid Nonlinear Dynamic Inversion (hNDI) controller is developed, with robust control design for the linear gains, along with a control allocation method to handle multiple controllable inputs. By employing μ−synthesis to design the gains, external disturbances and modeling uncertainties are expected to be handled. For the control allocation, ganging and optimization-based methods are developed to handle failures such as actuators getting stuck. The results show that the controller performs well in handling these scenarios, however, more comprehensive tests are needed to meet aeronautic regulations and be deployed on aircraft systems.

Ultralätta allmänflygplan är vanliga bland pensionerade kommersiella flygplanspiloter och flygentusiaster. Men den lilla mängden regleringar kring dessa flygplan gör dem mer mottagliga för misslyckanden. Den nuvarande lösningen när fel uppstår innebär att man sätter ut en fallskärm som resulterar i att flygplanet skadas och kan driva det in i farliga områden. Detta arbete är infogat i ett projekt som syftar till att göra det möjligt för flygplan att autonomt återgå till säkerhet i händelse av fel eller nödsituationer istället för att sätta ut en fallskärm. En hNDI-kontroller har utvecklats, med robust kontrolldesign för de linjära förstärkningarna, tillsammans med en kontrollallokeringsmetod för att hantera flera kontrollerbara ingångar. Genom att använda μ−synthesis för att designa vinsterna förväntas externa störningar och modelleringsosäkerheter hanteras. För styrtilldelningen utvecklas en gängning och en optimeringsbaserad metod med målet att hantera fel som att ställdon fastnar. Resultaten visar att flygledaren presterar bra när det gäller att hantera dessa scenarier, men det krävs mer omfattande tester för att uppfylla flygreglerna och användas på flygplanssystem.