High angle of attack maneuvering and stabilization control of aircraft
Uçakların yüksek hücum açısında manevra ve stabilizasyon denetimi
- Tez No: 201724
- Danışmanlar: PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Yüksek Hücum Açılarında Manevralar, tki Vektörü Denetimi (VD), Dogrusal Olmayan Evrik Dinamik (DOED), Dayanıklılık Basarım Analizi, Pilot Modeli, High Alpha Maneuvering, Thrust Vectoring Control (TVC), Nonlinear Inverse Dynamics (NID), Robust Performance (RP) Analysis, Human Pilot
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalısmada, uçakların yüksek hücum açılarında denetimi için modern yöntemler kullanılarak denetleyici tasarımları gerçeklestirilmistir. Denetleyiciler hem stabilizasyon hem de yönelim denetiminde kullanılabilecek yapıda tasarlanmıstır. Tasarlanan denetleyiciler, uçakları istenmeden karsılasılan ve oldukça tehlikeli olabilecek yüksek hücum açılarındaki uçuslardan kurtarmak ve pilot tarafından kolaylıkla denetlenebilecek kararlı uçus durumlarına getirmekte kullanılabildigi gibi, aynı zamanda, savas ve savunma uçuslarında yüksek hücum açılarında gerçeklestirilen çevik manevraların denetiminde de kullanılabilmektedir. Denetim itki vektörü denetimi (VD) yöntemi ile geleneksel aerodinamik kontrol eyleticileri harmanlanarak gerçeklestirilmistir. Denetim tasarımında dogrusal olmayan evrik dinamik (DOED) yöntemi kullanılmıs ve dayanıklılık analizleri yapılmıstır. Hava aracının dinamigi, aerodinamigi, motoru, itki yönlendirme pedalları, uçus ortamı ve üzerindeki algılayıcılar detaylı olarak modellenmis ve 6 vii serbestlik dereceli bir hava aracı uçus benzetimi sentezlenmistir. Bu modellere pilot modeli de eklenmis ve denetim yapılarının pilot modeli ile birlikte dayanıklılık analizleri yapılmıstır. Stabilizasyon denetimi için hava aracı bilerek istenmeyen bir yüksek hücum açısında uçus durumuna itilmis ve buradan denetim yardımı ile kurtarılarak kararlı ve kolay denetlenebilir uçus rejimlerine çekilmistir. Yönelim denetiminin basarımı ise yüksek hücum açılarında yapılan farklı çevik manevra benzetimleri ile gösterilmistir. Gerçeklestirilen benzetimlerin sonuçları incelenmis ve tasarlanan denetim yapılarının basarımları yorumlanmıstır.
Özet (Çeviri)
In this study, the implementation of modern control techniques, that can be used both for the stable recovery of the aircraft from the undesired high angle of attack flight state (stall) and the agile maneuvering of the aircraft in various air combat or defense missions, are performed. In order to accomplish this task, the thrust vectoring control (TVC) actuation is blended with the conventional aerodynamic controls. The controller design is based on the nonlinear dynamic inversion (NDI) control methodologies and the stability and robustness analyses are done by using robust performance (RP) analysis techniques. The control architecture is designed to serve both for the recovery from the undesired stall condition (the stabilization controller) and to perform desired agile maneuvering (the attitude controller). The detailed modeling of the aircraft dynamics, aerodynamics, engines and thrust vectoring paddles, as well as the flight environment of the aircraft and the on-board sensors is performed. Within the v control loop the human pilot model is included and the design of a fly-by-wire controller is also investigated. The performance of the designed stabilization and attitude controllers are simulated using the custom built 6 DoF aircraft flight simulation tool. As for the stabilization controller, a forced deep-stall flight condition is generated and the aircraft is recovered to stable and pilot controllable flight regimes from that undesired flight state. The performance of the attitude controller is investigated under various high angle of attack agile maneuvering conditions. Finally, the performances of the proposed controller schemes are discussed and the conclusions are made.
Benzer Tezler
- İnsansız hava aracı için bir borda bilgisayarının mimarisi ve tasarımı
Başlık çevirisi yok
SAİT N. YURT
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. T. BERAT KARYOT
- Yüksek hücum açılarında aerodinamik ve girdap kestirimi
Aerodynamics and vortex estimation at high angles of attack
MURAT AYAR
Doktora
Türkçe
2023
Uçak MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ
- Multi-quadcopter salvo attack system with impact time and angle control guidance algorithm based on polynomial trajectory and artificial intelligence
Yapay zeka ve polinom fonksiyonlu yörünge temelli etki zamanı ve açısı kontrollü güdüm algoritmasıyla çoklu dört pervaneli helikopter salvo saldırı sistemi
FURKAN GÖKTUĞ AKBALIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ BAŞPINAR
- Delta kanat hücum kenarı eklentilerinin boylamsal ve yanal stabiliteye etkilerinin incelenmesi
Investigation of longitudinal and lateral stability on a delta wing with leading edge extension
AYŞE SİBEL YALAZ ECE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Süperkavite su altı araçlarının hidrodinamik modellenmesi ve karakteristiğinin incelenmesi
Modelling and investigation of the hydrodynamic characteristics of supercavitating underwater vehicles
SEZER KEFELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELBRUS JAFAROV