Geri Dön

Nonlinear control of a quad Tilt-Wing UAV

Döner-Kanat mekanizmalı bir insansız hava aracının doğrusal olmayan kontrolü

  1. Tez No: 309340
  2. Yazar: SERHAT DİKYAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ÜNEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

Son yıllarda İnsansız Hava Araçları (İHA) giderek daha yaygınlaşmaya başlamıştır. İHA'ların etkileyici kabiliyetleri ve verilen görevi tamamlamadaki başarıları, bu hava araçlarını birçok sivil ve askeri uygulamada vazgeçilmez hale getirmiştir. İleri üretim teknikleri ve elektronik ekipmanlardaki dikkat çekici gelişmeler küçük boyutlu, akıllı ve düşük maliyetli İHA'ların yapımını mümkün kılmıştır. Sonuç olarak, önemli derecede araştırma çabası akıllı navigasyon ve kontrol sistemlerine sahip İHA'ların tasarımına adanmıştır.Bu tez çalışması döner kanat mekanizmasına sahip bir insansız hava aracı olan SUAVI'nin (Sabancı University Unmanned Aerial Vehicle) doğrusal olmayan kontrolüne odaklanmaktadır. Bu hava aracı döner-kanat mekanizması sayesinde dikine iniş-kalkış ve yatay uçuş özelliklerine sahiptir. Aracın değişik uçuş modları için doğrusal olmayan dinamik modeller elde edilmiş; dikey, geçiş ve yatay mod uçuş kontrolörlerini içeren bir hiyerarşik kontrol sistemi geliştirilmiştir. Bu kontrolörleri tasarlamak için araç dinamiği pozisyon ve yönelim olmak üzere iki alt sisteme ayrılmıştır. Hava aracının her üç uçuş modu için çeşitli doğrusal olmayan pozisyon kontrol yaklaşımları geliştirilmiştir. Aracın dikey uçuş modu için integral kayan kipli ve PID tabanlı pozisyon kontrol algoritmaları dinamik evirme methodu ile tasarlanmıştır. Bunun yanı sıra geri besleme ile doğrusallaştırma ve integral kayan kipli yönelim kontrolörleri aracın dikey, geçiş ve yatay uçuş modlarında yönelim stabilizasyonu için önerilmiştir. Geliştirilen kontrol yaklaşımlarının başarısı benzetim ve deney sonuçları ile doğrulanmıştır.

Özet (Çeviri)

Unmanned aerial vehicles (UAVs) have become increasingly more popular over the last few decades. Their fascinating capabilities and performance in accomplishing a specific task have made them indispensable for various civilian/commercial and military applications. The remarkable progress in advanced manufacturing techniques and electronic components have rendered development of small, intelligent and low-cost UAVs possible. Consequently, a significant amount of research effort has been devoted to design of UAVs with intelligent navigation and control systems.This thesis work focuses on nonlinear control of a quad tilt-wing unmanned aerial vehicle (SUAVI: Sabanci University Unmanned Aerial Vehicle). The aerial vehicle has the capability of vertical takeoff and landing (VTOL), and flying horizontally due to its tilt-wing mechanism. Nonlinear dynamical models for various flight modes are obtained. A hierarchical control system that includes vertical, transition and horizontal modes flight controllers is developed. In order to design these controllers, the dynamics of the aerial vehicle is divided into position and attitude subsystems. Several nonlinear position control methods are developed for different flight modes. For the vertical flight mode, integral sliding mode and PID based position controllers via dynamic inversion method are designed. Feedback linearization and integral sliding mode attitude controllers are also proposed for the attitude stabilization of the aerial vehicle in vertical, transition and horizontal flight modes. Simulations and several real flight experiments demonstrate success of the developed flight controllers.

Benzer Tezler

  1. Nonlinear hierarchical adaptive control of a quad tilt-wing UAV

    Dört rotorlu döner-kanat bir insansız hava aracının doğrusal olmayan hiyerarşik uyarlanır denetimi

    AHMET EREN DEMİREL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mekatronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ÜNEL

  2. GPS based position control and waypoint navigation of a quad tilt-wing UAV

    Döner-kanat mekanizmalı bir insansız hava aracının GPS tabanlı pozisyon kontrolü ve güzergah izlemesi

    CEVDET HANÇER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Havacılık MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA ÜNEL

  3. Turaç insansız hava aracının aerodinamik tasarım, modelleme ve analizi

    The aerodynamic desing, modelling and analysis of turac unmanned air vehicle

    ASLIHAN VURUŞKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ADİL YÜKSELEN

  4. Design, implementation and control of a novel quad tilt-rotor uav

    Yeni dört eğimli rotor iha'nın tasarımı, uygulanması ve kontrolü

    AHMED MAHROUS RAGIB KAFI AL KAMACHI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGaziantep Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERGUN ERÇELEBİ

  5. Aktif ota-C filtrelerinde uygun oto problemi

    The Suitable ota problem for second-order ota-c filters

    LEVENT ÖĞDÜM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. HAKAN KUNTMAN