Geri Dön

Design and control of X5 unmanned aerial robot

X5 ˙ınsansız hava robotunun tasarımı ve kontrolü

  1. Tez No: 416707
  2. Yazar: MEHRAN EBADOLLAHİ NOUDEH
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 144

Özet

Bu tez, X5 adı verilen, insansız bir hava robotunun, dikey ini¸s-kalkı¸s vurgusu yapılarak ortaya çıkarılan matematiksel modeli ve otopilot tasarımı hakkındadır. Fiziksel olarak, X5, asıl yükü ta¸sıma amacı olan büyük bir pervane ve açısal kontrolu sa˘glamak amacı ta¸sıyan dört küçük pervaneden olu¸smaktadır. X5 için elde edilen do˘grusal olmayan 6 serbestlik dereceli matematiksel model, Newton-Euler yakla¸sımı ile benzetim ve kontrol çalı¸smalarında kullanılmı¸stır. Matematiksel model, aynı zamanda, rotor dinami˘gi ve detaylı aerodinamik etkileri de kapsamaktadır. Büyük pervanenin yalpa düzlemine getirdi˘gi simetrik olmayan etkilerden dolayı, X5'in otopilot tasarımı özel bir çalı¸sma gerektirir. X5'in basitle¸stirilmi¸s matematiksel modeli kullanılarak, benzetim çalı¸smalarında kullanılmak üzere, üç farklı otopilot geli¸stirilmi ¸stir. Yükseklik, açısal ve durum kontrolu için ilk geli¸stirilen otopilot, oransaltürev kontrolcusudur (PD). ˙Ikinci geli¸stirilen otopilot, oransal-integral-türev tabanlıdır (PID). Son olarak, Lyapunov teorisine dayanan otopilot geli¸stirilmi¸stir. Otopilotların performansları, benzetim çalı¸smaları kullanılarak ortaya çıkarılmı¸s ve kar¸sıla ¸stırılmı¸stır. ˙Ilave olarak, kullanılan önemli donanım bile¸senlerinin modelleri elde edilmi¸s ve donanım tabanlı benzetim çalı¸smalarında kullanılmı¸stır. Bu çalı¸smanın son parçası olarak, X5 robotunun fiziksel tasarımı yapılmı¸s ve gerçek hayat deneyleri için in¸saasına ba¸slanmı¸stır.

Özet (Çeviri)

This thesis presents a mathematical model and an autopilot of a new type Unmanned Aerial Robot (UAR) named X5 with a focus on Vertical Take-off and Landing (VTOL) systems. Physically, it consists of a large propeller to carry the main payload, and four small propellers for controlling the attitude. It presents a nonlinear 6 degrees of freedom (DOF) model of X5 based on Newton-Euler method for simulation and control. The mathematical model introduced in this work includes the rotor dynamics and detailed aerodynamic effects. The autopilot of X5 requires special attention because of unsymmetrical action of the big propeller in the yaw plane. Three different autopilots have been developed and simulated based on the simplified mathematical model of X5. Proportional Derivative (PD) controller is the first technique developed for altitude, attitude and position control. The second controller designed is based on Proportional Integral Derivative (PID) controller. The third one is based on Lyapunov control theory. The performances of controllers have been evaluated and compared with simulation based experiments. Furthermore, all the relevant hardware components have been modeled which enable us to perform hardware-in-the-loop experiments. In the final part of this study, the suggested aerial robot, i.e., X5, has been designed physically and it is being constructed to perform real life experiments.

Benzer Tezler

  1. Design of S-boxes by concatenation of rotation-symmetric S-boxes

    Döngüsel simetrik S-kutularının bağlaşımı ile S-kutularının tasarlanması

    SEVDENUR BALOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kriptografi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERRUH ÖZBUDAK

    YRD. DOÇ. DR. SELÇUK KAVUT

  2. Dental dijital tarayıcı sistemlerde farklı alçı renklerinin hassasiyet ve doğruluğa etkisi

    The impact of different plaster colors on precision and accuracy in dental digital scanner systems

    NAZLI GÜLEÇ

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Diş Hekimliğiİstanbul Üniversitesi

    Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZÜHTÜ HALUK KESKİN

  3. Comparison of fracture resistance between two monolithic and one veneered zirconia materials on molar crowns after thermomechanical fatigue

    Termo-mekanik yaşlandırma sonrası uç zirkonya materyali ile restore edilen molar kuronların kırılma direncinin karşılaştırılması

    FAİSAL KAYALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Diş HekimliğiMarmara Üniversitesi

    Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKUT KAHRAMANOĞLU

  4. Çok düzeyli statik bellek gözesi ve kohonen türü yapay sinir ağına uygulanması

    Multiple valued static storage cell and its application to kohonen type neural network

    NURETTİN YAMAN ÖZELÇİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. UĞUR ÇİLİNGİROĞLU

  5. Silisyum karbür güç yarı iletkenlerine dayalı yüksek verimli da-da çevirgeç uygulamaları

    Silicon carbide power semiconductor based high efficiency dc-dc converter applications

    SERKAN ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. IŞIK ÇADIRCI