Geri Dön

Modelling and control of hypersonic aircraft vehicles

Hipersonik hava araçlarının modellenmesi ve kontrolü

  1. Tez No: 325712
  2. Yazar: BARIŞ BIDIKLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ENVER TATLICIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

Hipersonikler ile ilgili yapılan çalışmaların artması ve Milli Savunma Bakanlığı'nın hipersonik füze geliştirmek amacı ile son dönemde başlattığı çalışmalar, bu tezin arkasındaki ana motivasyonlar olarak sayılabilir. Hipersoniklerle ilgili araştırmalar incelendiğinde iki ana kısıma ayrıldığı görülmektedir. Bunlar; dinamik model eldesi ve model temelli denetim çalışmalarıdır.Bu konuyla ilgili başlangıç hedefimiz HSV'ler ile ilgili denetim problemlerini araştırmaktı. Bununla birlikte, hipersonik araştırmalarının ana sponsorlarının (NASA, US AF, US DoD, DARPA, vb.) kısıtlamalarından ötürü araştırmacıların model parametrelerini yayınlayamamaları ve paylaşamamaları, başlangıç hedefimizi HSV dinamik modelinin elde edilmesi haline getirmiştir.İlk olarak HSV ile ilgili modelleme yaklaşımları incelenmiş ve HSV dinamik model parametrelerinin doğrudan bulunmasının oldukça zor olduğu tespit edilmiştir. Buna ek olarak, literatürde yaygın olarak kullanılan HSV dinamik modeli, denetim girişleri ile doğrudan ilişkilendirilmemektedir. Sonuç itibariyle doğrusallaştırılmış HSV dinamik modelleri araştırılmış ve doğrusal parametre değişimli model elde edilmiştir.Bir sonraki adım olarak HSV ile ilgili denetim problemleri araştırılmıştır. HSV dinamiklerinin yüksek miktarda karışık ve zamana bağlı doğasından ötürü, gürbüz bir denetleyici tasarımı hedeflenmiştir. Gürbüz denetleyicinin seçilmesinin arkasındaki ana etmen, bu tip denetleyicilerin HSV dinamikleri hakkında minimum bilgiye ihtiyaç duymasıdır. Önerilen gürbüz denetleyicinin kararlılığı Lyapunov temelli yöntemler yardımıyla ortaya ve bu tasarlanan denetleyici kullanılarak hata değerlerinin üstel bir hızla orjine gitmesi sağlanmıştır.

Özet (Çeviri)

The increasing number of works on hypersonics and the recent interest of Ministry of Defense on developing a hypersonic missile are amongst the main motivations behind this thesis. Research on hypersonics seems to divide into two main categories: deriving dynamic models for HSVs and designing model-based controllers.Initially, we decided to investigate the control problems associated with HSVs. However, due to the restrictions imposed by the leading sponsors of hypersonic research (such as NASA, US AF, US DoD, DARPA, etc), researchers did neither publish nor share the model parameters for HSVs. As a result, our initial focus was deriving a dynamic model for an HSV.Firstly, modelling approaches for HSVs and we noticed that it is extremely hard to directly obtain the HSV dynamic model parameters. In addition to this, the HSV nonlinear dynamic model which was commonly mentioned in the literature is not related to the control inputs directly. As a result, the linearized HSV dynamic models were investigated, and the linear parameter varying model was derived.Next, control problems associated with the HSVs are investigated. Due to the highly complicated and time-varying nature of their dynamics, designing a robust control law is aimed. The main reason behind choosing to design a robust control law was that the robust controllers usually require minimum knowledge about the HSV dynamics. The stability of the proposed robust control law is then investigated via Lyapunov-based techniques and the tracking error is driven to the origin exponentially fast by using designed controller.

Benzer Tezler

  1. Investigation of Reynolds number effects on aerodynamic characteristics of generic aircraft and estimation of Reynolds-dependent aerodynamic database using artificial neural network models

    Genel uçakların aerodinamik özelliklerinde Reynolds sayısının etkilerinin araştırılması ve yapay sinir ağı modelleri kullanılarak Reynolds'a bağlı aerodinamik veri tabanının tahmini

    RAMAZAN KARAASLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM OZKOL

  2. Aeroacoustic investigation of unsteady transonic cavity flow via open CFD source codes

    Açık kaynak CFD kodu ile zamana bağlı transonik kavitenin aeroakustik analizi

    ALİ CAN FADIL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAHA ZAFER

  3. Quadrotorun modellenmesi ve hiperbolik tanjant adaptif lqr+pıd kontrolü

    Modelling and hyperbolic tangent adaptive lqr+pid control of a quadrotor

    HAYRETTİN YAVUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERHAT İKİZOĞLU

  4. Sliding mode control of linearly actuated nonlinear systems

    Doğrusal eyletimli doğrusal olmayan sistemlerin kayan kipli kontrolü

    BURAK DURMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. METİN U. SALAMCI

    PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN

  5. Hidrolik test sistemlerinin kontrolü

    Control of hydraulic test systems

    UFUK DURSUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜSTOĞLU