Quadrotor VTOL aracının modellenmesi ve kontrolü
Modeling and control of a quadrotor VTOL vehicle
- Tez No: 222364
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Quadrotor, kontrol yöntemleri, bulanık denetleyiciler, insansız hava aracı, helikopter, Quadrotor, control methods, fuzzy controllers, unmanned aerial vehicle, helicopter
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Sistem Dinamiği ve Kontrol Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Bu çalışmada bir Quadrotor VTOL hava aracının modellenmesi ve kontrolü yapılmıştır. Bu amaçla, tarihten günümüze kadar olan belli başlı Quadrotor tasarımları araştırılmıştır. Bu tasarımlar hakkında detaylı bilgi verilmiş ve Quadrotor gelişimine olan katkıları, deney süreçleri ve sonuçları anlatılmıştır. Quadrotor'un modellenmesi ve kontrolü üzerine akademik çalışmalar incelenmiştir ve belli başlı bazı çalışmalar detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Bir Quadrotor helikopterin matematiksel modeli Newton-Euler denklemleri kullanılarak çıkartılmıştır. Modeli kontrol etmek için PD ve Bulanık PD kontrolcüler tasarlanmıştır. Matlab Simulink programıyla model ve kontrolcülerin performansları incelenmiştir. Bunlardan sonra, yapılan çalışmaların gerçek bir sistem üzerinde deneysel olarak incelenmesi için bir deney düzeneği hazırlanmıştır. Deneyde Quadrotor helikopter üzerine yerleştirilen bir IMU3 ile ivme ve açısal hız değerleri bilgisayara gönderilmiştir. Bilgisayarın bu değerleri okuyup işleyebilmesi için Matlab programında kodlar yazılmıştır. Bu kodlar yardımıyla elde edilen değerler tasarlanan kontrolcü algoritmalarıyla işlenip kontrol komutları elde edilmiştir. Kontrol sinyallerini helikoptere göndermek için bilgisayarın paralel portundan veri gönderebilecek başka bir kod yazılmıştır. Bu veriler bir radyo vericisi tarafından quadrotora gönderilmiştir. Sinyal alıp verme iletişimi sağlandıktan sonra helikopterin kendi ekseni etrafında dönme açısı olan yönelme açısını başarıyla kontrol etmiştir. Sonuç olarak, elde edilen deney ve simülasyon sonuçları incelenmiş ve tasarlanan modelin ve her iki kontrol mantığının performansları irdelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this work we presented modeling and control of a Quadrotor VTOL air vehicle. For this purpose, we searched and analyzed fundamental Quadrotor designs. We gave detailed information about these designs; benefits they provided for improvement of Quadrotor technology, experimental processes and results explained. Academically studies about Quadrotor design and control investigated and some fundamental works explained in details. A mathematical model of a Quadrotor acquired by using Newton-Euler equations. To control the derived model, PD and Fuzzy PD controllers designed. By Matlab Simulink software, performance of the model and controllers investigated. After these steps, to examine these designs on a real system a test bed configured. In the experiments, an IMU placed on the helicopter which sends acceleration and angular velocity data to an external computer. Matlab codes written to process acquired IMU data. These data used by controller algorithms to produce control signals. We wrote another code which sends controller signals to the helicopter by computer?s parallel port. These signals were sent to helicopter by a transmitter. After signal receiving and sending communication established, the yaw angle which is the helicopter?s turning angle of its z axis controlled successfully. At last, experimental data and simulation data investigated. And performance of model and both of the controller algorithms studied.
Benzer Tezler
- Modeling and control of quadrotor unmanned aerial vtol vehicle
Dikey iniş kalkış yapabilen dört rotorlu insansız hava aracının modellenmesi ve kontrolü
ZAFER YİĞİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU
- Adaptive control of a novel tilt-roll rotor quadrotor UAV
Adaptif dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi ve kontrolü
ABDULKERİM FATİH ŞENKUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Modeling, identification and simulation of a quadrotor using real-time flight data
Bir dört rotorlu hava aracının gerçek zamanlı uçuş verisi ile modellemesi, tanılaması ve simülasyonu
ATAKAN SARIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYHAN KURAL
- Modeling and control of a new unmanned aerial vehicle (SUAVI) with tilt-wing mechanism
Döner-kanat mekanizmalı yeni bir insansız hava aracının (SUAVİ) modellemesi ve kontrolü
KAAN TAHA ÖNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Havacılık MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÜNEL
- Dört dinamik rotorlu insansız hava aracının tasarımı, prototip üretimi, matematiksel modellenmesi ve hareket simülasyonu
Design, prototype production, mathematical modeling and motion simulation of a quad tilt rotor unmanned aerial vehicle
ÖMER BAYRAKTAR
Doktora
Türkçe
2020
Mühendislik BilimleriGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULMECİT GÜLDAŞ