Geri Dön

Gerçek zamanlı benzetim ve donanımın döngüde testi tekniklerinin uydu yönelim sistemlerine uygulanması

Application of real-time simulation and hardware in the loop techniques in satellite attitude control system

  1. Tez No: 301861
  2. Yazar: ALPER SARIKAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. M. TİMUR AYDEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 146

Özet

Uzay araçları, elektrikli gemiler, hibrit elektrikli araçlar, dağıtık enerji sistemleri gibi bazı uygulamalar, içerlerinde karmaşık güç üretim ve dağıtım sistemlerini barındırırlar. Çok sayıda elektrik motorunun, jeneratörün ve karmaşık yükün güç elektroniği devreleriyle birbirine bağlandığı bu sistemlerde kontrol algoritmalarının doğruluğunu ve güvenilirliği tüm çalışma koşullarında sağlamak çok önemlidir. Bu tür karmaşık sistemlerin tasarımı, birleştirilmesi ve üretim sonrası kabul testleri büyük zorluklar içermektedir. Çok sayıda dinamik değişken içeren bu sistemlerin tüm çalışma koşulları için testlerini gerçekleştirmek çoğu zaman olası olmamakta veya çok özel test ortamlarının kullanımını gerektirmektedir. Son yıllarda, zaman alıcı ve pahalı olan bu yöntemlere seçenek olarak gerçek zamanlı sayısal benzetim yöntemi ve donanımın döngüde testi yöntemi geliştirilmiştir.Gerçek zamanlı benzetimde modellenen sistemin tepkisini hesaplamak için işlemci tarafından harcanacak zaman gerçekte harcanacak zaman ile eşittir. Gerçek zamanlı bu işlem benzeticiye dışarıdan cihaz bağlanmasını olanak sağlamaktadır. Bu da gerçek zamanlı benzeticilerin fiziksel kontrol ve koruma cihazlarının test edilmesinde kullanımını olanaklı hale getirmektedir.Bu çalışma kapsamında gerçek zamanlı benzetim ve donanımın döngüde sınanması tekniklerinin kullanılabileceği bir altyapı geliştirilmiştir. Standart kişisel bilgisayar (PC) üzerinde çalışabilen sistemde 9 ? s adım aralığına inilebilmiştir. Geliştirilen altyapıda, uydu yönelimi için kullanılan moment kontrol jiroskoplarının (MKJ) sınanması hedeflenmiş ve bu amaçla iki adet MKJ üretilmiştir. Bu sistemi oluşturan tüm motorların ve sistemde kullanılan yönelim algoritmasının gerçek zamanlı benzetim modeli geliştirilmiştir. Yapılan benzetim çalışmaları MATLAB Simulink modelleri ile karşılaştırılmış, sonuçların doğruluğu görüldükten sonra döngü içerisinde sınama çalışmalarına geçilmiş ve deneyler başarıyla tamamlanmıştır.

Özet (Çeviri)

Applications such as spaceships, boats running on electric power, hybrid cars and distributed energy systems require complex power generation and transmission systems. In those systems having multiple generators and complex loads connected together with power circuits, it is very important to preserve quality and reliability of the energy in all operating conditions. Design, integration and acceptance tests of such systems involve major difficulties. Testing of systems having too many dynamic variables for all cases of operation usually will not be possible or it requires highly specialized test environments. As an alternative of these time consuming and expensive methods, real time digital simulation and hardware in the loop methods are developed in the latest years.In real time simulation the time spent by the processor to calculate the response of the modeled system should be equal to the time actually spent. This real time operation allows the connection of external devices to the simulator and, use of real time simulators in testing of physical control and protection devices becomes possible.A platform that enables the use of real time digital simulation and hardware-in-the-loop (HIL) techniques has been developed in this thesis. The system runs on a standard PC, and 9 micro second time step has been achieved. Test of Control Moment Gyroscopes (CMGs), which are used in satellite attitude control systems, has been aimed and therefore two CMG units have been manufactured for this purpose. Real time models of all the motors used in the system and the attitude control algorithm have been developed. First, the real time simulation results were compared to those of MATLAB Simulink, and once the results were verified, HIL tests were started. Experiments have been successfully completed.

Benzer Tezler

  1. Güvenilir sistem geliştirmede döngüde donanımsal benzetim tekniğin kullanımı ve uygulaması

    Using hardware-in-the-loop simulation technique in the robust system development and applications

    ERKAN DUMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERHAN AKIN

  2. Hardware in the loop system development for modeling and control of multirotor vehicles

    Multi rotorlu hava araçlarının modellenmesi ve kontrolü için donanım çevrimli benzetim sistemi tasarımı

    MUHSİN HANÇER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BAYEZİT

  3. Quadrotor dinamik modelinin ve kontrolcüsünün freertos işletim sistemi ile Raspberry Pi üzerinde gerçeklenmesi

    Implementation of quadrotor dynamic model and controller with freertos operating system on Raspberry Pi

    ÖMER SERHAT BÜYÜKÇOLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ

  4. Otonom bir otomobil için hız kontrolörü tasarımı ve uygulaması

    Design and implementation of speed controller for an autonomous car

    ŞAFAK GÜNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATA MUĞAN