Geri Dön

Autopilot design and guidance control of ulisar UUV (unmannded underwater vehicle)

Ulisar (çok maksatlı ulusal insansız su altı aracı) insansız su altı aracının otopilot tasarımı ve güdüm kontrolu

  1. Tez No: 201764
  2. Yazar: KADİR ISIYEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. M. KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Matematiksel Modelleme, Denetim, Katsayı Kestirimi, Güdüm
  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: 126

Özet

Açık deniz koşullarında bağlaşımlı hareketleriyle insansız su altı araçları yüksek seviyede doğrusal olmayan özellik gösterirler. Araç gövdesinin çevresi ile karmaşık etkileşimlerde bulunması, aracın etkin olarak denetimini oldukça güçleştirir. Bu noktada doğrusal sistemler için tasarlanan denetim yöntemlerinin kullanılabilmesi için sistem doğrusallaştırılır. Denetim açısından, çeşitli bozucu etkilerin üstesinden gelebilmek ve sistem üzerinde denetim sağlayabilmek için bu etkileri karşılayabilecek bir matematik model gerekmektedir. Bu çalışmada öncelikle bir matematiksel model oluşturulmuş ve modelde yer alan doğrusal ve doğrusal olmayan hidrodinamik katsayılar şerit teoremi ile hesaplanmıştır. Matematiksel modelin elde edilmesinden sonra sistem; sürat, dönüş ve dalma alt sistemlerine ayrıştırılmış ve sisteme sırası ile PID, SMC ve LQR/LQG denetim yöntemleri uygulanmıştır. Daha sonra katsayı kestirimi yöntemi olarak doğrusal ardışık kestirim ve genetik algoritma yöntemleri uygulanmıştır. Çalışmanın bir parçası olarak, çevrimiçi seyirde kullanılmak üzere, Bool algoritmalarını kullanarak yerel minimum noktalarından kaçınan engelden sakınma algoritmaları denenmiştir. Son olarak, aracın belirlenen noktaları takip edebilmesi için temel bir güdüm algoritması oluşturulmuştur. ULİSAR projesi halihazırda üretim aşamasında olduğundan dolayı oluşturulan algoritmalar gerçek bir sistemde denenememiştir. Ancak yakın gelecekte bu tezde oluşturulan tüm algoritmaların gerçek sistem üzerinde denenmesi planlanmaktadır.

Özet (Çeviri)

Unmanned Undervvater Vehicles (UUV) in open-seas are highly nonlinear vvith system motions. Because of the complex interaction of the body vvith environment it is difficult to control them efficiently. Linearization is applied to system in order to design controllers developed for linear systems. To overcome the effects of disturbances, a mathematical model vvhich vvill compensate ali disturbances and effects of linearization is required. İn this study first a mathematical model is formed vvherein the linear and nonlinear hydrodynamic coefficients are calculated vvith strip theory. After the basic mathematical model is developed, it is simplified and decoupled into speed, steering and diving subsystems. Consequently PID (Proportional Derivative Integral), SMC (Sliding Mode Control) and LQR (Linear Ouadratic Regulator)/LQG (Linear Ouadratic Gaussian) control methods can be applied on each subsystem to design controllers. Some of the system parameters can be estimated from state vector data based on measurements using the methods of linear sequential estimation and genetic algorithms. As for the final part of the study, an online obstacle avoidance algorithm vvhich avoids local optimums using Boolean operators is presented. İn addition a simple guidance algorithm is suggested for vvaypoint navigation. Due to the fact that ULİSAR UUV is stili on construction phase, we vvere unable to test our algorithms. But in the near future, we plan to study ali these algorithms on the UUV ULİSAR. Keyvvords: Mathematical Modeling, Control, Parameter Estimation, Guidance �

Benzer Tezler

  1. System identification and control of a sea surface vehicle

    Bir su üstü aracının sistem tanılama ve kontrolü

    İZZET KAĞAN ERÜNSAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU

  2. Guidance and control of a submarine-launched cruise missile

    Denizaltından fırlatılan bir seyir füzesinin güdüm ve kontrolü

    SEMİH KÖKLÜCAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU

  3. Birinci ve yüksek mertebeden kayma kipli kontrol algoritmalarının minimum olmayan fazlı füzelerin kontrolüne uygulanması

    Application of first and higher order sliding mode control algorithms on control of nonminimum phase missile systems

    YAĞIZ PARALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELBRUS JAFAROV

  4. Dynamic modeling, guidance, and control of homing missiles

    Hedef izleyici füzelerin dinamik modellenmesi güdüm ve denetimi

    BÜLENT ÖZKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    DR. GÖKMEN MAHMUT YAZICIOĞLU

    PROF.DR. KEMAL ÖZGÖREN

  5. Guidance and control of a spinning missile

    Dönen bir füzenin güdümü ve kontrolü

    BÜLENT SEMERCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2001

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OZAN TEKİNALP

    DR. OSMAN MERTTOPÇUOĞLU