Geri Dön

Development and comparison of autopilot and guidance algorithms for missiles

Füzeler için otopilot ve güdüm algoritmaları geliştirilmesi ve karşılaştırılması

  1. Tez No: 201747
  2. Yazar: ÇAĞDAŞ EVCİMEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Füze, Otopilot, Güdüm, Kayan Kipli Denetim, Optimal Oransal-Tümlevsel Güdüm, Missile, Autopilot, Guidance, Sliding Mode Control, Optimal Proportional-Integral Guidance
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 146

Özet

Füzenin bir hedefi vurabilmesi için, basarılı bir güdüm algoritmasına eslik eden uygun bir otopilot yapısıyla güdümünün yapılması gerekmektedir. Bu çalısmada, kanard kontrollü bir füze için çesitli otopilot ve güdüm tasarımları gelistirilmistir. lk adım olarak, hareket denklemleri ile Missile DATCOM programı yardımıyla bulunan aerodinamik katsayılar kullanılarak füzenin dogrusal olmayan matematiksel modeli çıkarılmıstır. Otopilot tasarımı, dogrusal olmayan füze modelinin denge uçus noktaları etrafında dogrusallastırılması ile baslar. Optimal kontrol teori sonuçları ve kayan kipli denetim genel kavramlarına dayanan denetimciler tasarlanmıstır. Bütün tasarımlarda, hücum ve yuvarlanma açılarını izleyen otopilot yapıları kullanılmıstır. Tasarım süreci boyunca, hücum açısı, Mach sayısı ve yükseklik degerlerindeki degisimler, tasarım sonuçlarında önemli miktarda performans kötülesmesine neden olabilirler. Bu problem, genel olarak bu parametrelere baglı olarak uygulanan kazanç tablolama yöntemiyle çözülmüstür. Literatürde kullanılan birçok güdüm yöntemi mevcuttur. Bu çalısma boyunca, oransal navigasyon güdümü ve onun degisik formları güdüm sistemi tasarımda temel algoritma olarak seçilmistir. Optimal bir güdüm yaklasımı ve kayan kipli bir güdüm yöntemi gibi diger gürbüz güdüm yöntemleri oransal navigasyon güdüm yaklasımıyla performans karsılastırması yapmak için olusturulmustur. Son olarak, tezin içersinde kullanılan tüm güdüm yöntemlerine göre yüksek manevra yapan hedeflere karsı daha basarılı bir güdüm yöntemi olan optimal oransal-tümlevsel güdüm yöntemi önerilmistir.

Özet (Çeviri)

In order to have an interception with a target, a missile should be guided with a successful guidance algorithm accompanied with a suitable autopilot structure. In this study, different autopilot and guidance designs for a canard-controlled missile are developed. As a first step, nonlinear missile mathematical model is derived by using the equations of motion with aerodynamic coefficients found by Missile DATCOM program. Autopilot design starts by the linearization of the nonlinear missile model around equilibrium flight conditions. Controllers based on the concepts of optimal control theory results and sliding mode control are designed. In all of the designs, angle of attack command and roll angle command type autopilot structures are used. During the design process, variations in angle of attack, Mach number and altitude can lead to significant performance degradation. This problem is typically solved by applying gain-scheduling methodology according to these parameters. There are different types of guidance methods in the literature. Throughout this study, proportional navigation guidance and its modified forms are selected as a base algorithm in the guidance system design. Other robust forms of guidance methods, such as an optimal guidance approach and sliding mode guidance, are also formed for performance comparison with traditional proportional navigation guidance approach. Finally, a new guidance method, optimal proportional-integral guidance, whose performance is the best among all of the methods included in the thesis against highly maneuvering targets, is introduced.

Benzer Tezler

  1. Path following of autonomous underwater vehicles in the presence of unknown disturbances

    Otonom sualtı araçlarının bilinmeyen bozuntuların varlığında yol takibi

    MUHAMMET AKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ HACIZADE

  2. Navigation algorithms and autopilot application for an unmanned air vehicle

    İnsansız bir hava aracı için seyrüsefer algoritması ve otomatik pilot uygulaması

    EREN KAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. VOLKAN NALBANTOĞLU

    PROF. DR. NAFİZ ALEMDAROĞLU

  3. Gemilerde karina temizliğinin enerji verimliliğine etkisi

    The energy efficiency effects of ship hull cleaning

    PINAR KARABIYIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Denizcilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YASİN ARSLANOĞLU

  4. Mekatronik tasarım yöntemi ile haritalama yapan sabit kanatlı insansız hava aracı geliştirilmesi ve entegrasyonu

    Unmanned fixed wing mapping air vehicle development and integration with mechatronics design method

    YUNUS ARIKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET GAYRETLİ

  5. A total for designing robust autopilots for ramjet missiles

    Ramjet füzelerin gürbüz otopilot tasarımı için bir araç

    ALPER KAHVECİOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Hava ve Uzay HekimliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. VOLKAN NALBANTOĞLU

    PROF.DR. NAFİZ ALEMDAROĞLU