Sabit kanatlı dikey iniş kalkış insansız hava araçları benzetim ve kontrolü
Vertical takeoff landing unmanned aeriel vehicle simulation and control
- Tez No: 251725
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ŞERİF KAVSAOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu çalışmada sabit kanatlı dikey iniş kalkış yapabilen bir insansız hava aracının hareket denklemleri elde edilmiştir. İncelenen hava aracı, 3 adet kanal içi motor pervane sistemi ile tahrik edilmektedir. Kanat uçlarında yer alan ön motorların açısal konumu kontrol edilebilmektedir. Öncelikle hava araçları için genelleştirilmiş hareket denklemleri çıkartılmış ve sayısal yöntemler ile çözüm yapılmak üzere düzenlenmiştir. Denklemlerin düzenlenmesinin ardından aerodinamik, itki ve kütle modelleri oluşturulmuştur. Aerodinamik sabitler, kararlılık ve kontrol türevleri, AAA (Advanced Aircraft Analysis) ticari yazılımı kullanılarak elde edilmiştir. İtki modeli olarak sabit itki modeli ve sabit beygir gücü modelleri incelenmiştir. Kütle modeli olarak, hava aracının üç boyutlu modeli bilgisayar ortamında oluşturulmuştur. Hava aracına etki eden kuvvet ve momentler bulunduktan sonra statik denge incelemesi yapılmıştır. Uçağın statik denge koşulları askı durumu, düz uçuş ve geçiş durumlarında elde edilmiştir. Oluşturulan bir sayısal çözüm yazılımı ile her 3 durum için seçilen bir denge konumundan itibaren uçağın zamana bağlı dinamik hareketi incelenmiştir. Zamana bağlı hareket, tam hareket denklemlerinin 4. Dereceden Runge Kutta sayısal yöntemi ile çözümünden elde edilmiştir. Denklemlerin çözümünde herhangi bir lineerleştirme yaklaşımı yapılmamıştır. Yapılan çözümlemede, hava aracı askı, geçiş ve seyir durumlarında denge konumundan itibaren kontrol kuvvetlerinde belirli bozunmalar verilerek, aracın bu kuvvet değişimlerine verdiği cevaplar grafiksel olarak elde edilmiştir. Elde edilen grafiksel sonuçlar hava aracının uçuş karakteristiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the motion equations of a vertical takeoff landing unmanned aerial vehicle is obtained. The vehicle is propelled by 3 ducted fan propeller engines. Two of them are located at tip of the each wing and the third one is located on the aft fuselage. The orientation angle of the wing tip engines can be controlled along their own axis. First of all, the general equations of motion for fixed wing aerial vehicles are gathered and organized for the numerical calculations. Having organized the equations, aerodynamic, thrust and mass models are created. The aerodynamic coefficients, stability and control derivatives are obtained by the modelling of the aircraft in AAA (Advanced Aircraft Analysis) Software. Constant thrust and constant horse power assumptions are used for thrust model. For mass model, the three dimensional computerized drawing of the air vehicle is used. After evaluating the forces and the moments acting on the vehicle, static trim analysis has been performed. The static trim conditions for 3 flight regimes (hover, transition and cruise) are calculated to obtain the initial conditions for dynamic analysis. The time depended dynamic motion of the aerial vehicle in three flight regimes is calculated from static trim condition via developed numerical solution code. The time depended motion equations are solved numerically by 4th Order Runge Kutta Method. Equations are not lineerized during this numerical procedure. After numerical solution, the characteristic of the aircraft is obtained by graphical representation. Graphical representation shows the behaviour of the aircraft after some force changing from an initial condition.
Benzer Tezler
- A model based flight control system design approach for micro aerial vehicles using integrated flight testing and hil simulations
Küçük boyutlu insansız hava araçları üzerinde sistem tanılama, uçuş kontrol sistem tasarımı ve donanım ile benzetim uygulamaları
BURAK YÜKSEK
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Trajectory tracking control of a quadrotor with reinforcement learning
Pekiştirmeli öğrenme ile bir quadrotor'un yörünge takip kontrolü
EREN ÇAKMAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA DOĞAN
- Dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi, gauss gürültüsü ve parametre belirsizliği altında lyapunov tabanlı ve geri adımlamalı kontrolcü tasarımı
Modeling of a quadrotor unmanned aerial vehicle, lyapunov based and backstepping controller design under gaussian noise and parameter uncertainty
MEHMET KARAHAN
Doktora
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Modelling, control and implementation of an unmanned vertical take-off and landing aircraft
Dikey iniş kalkış yapabilen bir insansız hava aracının modellenmesi, kontrolü ve gerçeklenmesi
FARABİ AHMED TARHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Dikey iniş kalkış yapabilen sabit kanatlı insansız hava aracı tasarım, üretimi ve uçuş testleri
Design, manufacturing and flight tests of a fixed-wing vertical take-off and landing unmanned air vehicle
UĞUR ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN