Geri Dön

Pressure control of gas generator in throttleable ducted rockets: A time delay resistant adaptive control approach

Değişken itkili kanallı roketlerde gaz jeneratörü basınç kontrolü: Zaman gecikmesine dirençli adaptif kontrol yaklaşımı

  1. Tez No: 467616
  2. Yazar: ANIL ALAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. YILDIRAY YILDIZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Operasyon sırasında itki değişimi yapabilen roketler, hareketli bir hedefi takip ederken büyük bir avantaja sahiptirler. Kanallı roketler için bu avantajı sağlamanın anahtarı, temel alt elemanlarından birisi olan gaz jeneratörü içerisinde yüksek hassasiyetle basınç kontrolü yapmaktır. Ancak, sistemin doğası bu kontrol problemini zorlaştırmaktadır, çünkü, sistemin modeli zaman değişimlidir ve doğrusal değildir. Dahası, zorlu çalışma koşullarından dolayı sistemde bilinmezlik ve dış bozucu etkenler gözlemlenmektedir. Açık literatürde bu kontrol problemine getirilen çözümler genel olarak doğrusal kontrolcü yaklaşımlarını içermektedir. Ancak problemin zorluğu, literatürde yer alan çalışmalardan farklı bir yaklaşıma ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, bu tezde, bir“zaman gecikmesine dirençli kapalı döngü referans modelli adaptif kontrolcü”geliştirilerek kontrol probleminin daha etkili bir şekilde çözümü sağlanmıştır. Önerilen kontrolcü, zaman gecikmesi direnci ve düzeltilmiş geçici tepki iyileştirmelerini bünyesinde barındırır. Kontrolcü, değişken itkili kanallı roket çalışmalarında bir kilometre taşı olarak kullanılan soğuk hava akış test sistemine başarılı bir şekilde gömülmüştür. Nümerik simülasyon ve testler sonucunda, önerilen kontrolcünün, farklı adaptif kontrolcülere ve sabit kazançlı bir kontrolcüye kıyasla daha yüksek bir zaman gecikmesi direnci ile iyileştirilmiş bir performans ortaya koyduğu gözlemlenmiştir. Adaptif kontrolcüler için adım adım tasarım prosedürü, gürbüzlüğü artırıcı metot, adaptasyon oranı ve başlangıç durumları belirleme konuları da kontrolcü tasarımını kolaylaştırmak adına tezde ele alınmıştır.

Özet (Çeviri)

Having variable thrust during the operation of a rocket provides tremendous advantages while chasing down a target. For ducted rockets, the key factor to obtain variable thrust is the precise pressure control inside the gas generator, which is one of the main elements of a throttleable ducted rocket and utilized to generate the fuel in gaseous form for combustion. However, the inherent nature of the system makes the control problem difficult due to time varying parameters, nonlinearities and time delays. Furthermore, disturbances and uncertainties exist due to challenging operation conditions. All these challenges make it necessary to design an advanced control approach. Therefore, a delay resistant closed loop reference model adaptive control is proposed in this thesis to address the control problem. The proposed controller combines delay compensation and adaptation with improved transient response. The controller is successfully implemented using an industrial grade cold air test setup, which is a milestone towards obtaining a fully developed throttleable rocket gas generator controller. Simulation and experimental comparisons with alternative adaptive approaches and a fixed controller demonstrate improved performance and effective handling of time delays and uncertainties. A step by step design methodology, covering robustfying schemes, selection of adaptation rates and initial controller parameters, is also provided to facilitate implementations.

Benzer Tezler

  1. H&-robust optimal kontrol tekniğinin kullanılması ile T 700 turbo motorunun güç türbini hızının kontrolü

    Power turbine speed control of the GE-T700 turbo engine using the H -robust optimal control technique

    CÜNEYT YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. CAN ÖZZOY

  2. Pressure regulator design for liquid propellant rocket engines

    Sıvı yakıtlı roket motorları için basınç regülatörü tasarımı

    ÇAĞRI İNANÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN

  3. Bir turbojet motorunun performansının incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    HASAN KÜÇÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. VELİ ÇELİK

  4. Havacılık sektöründe kullanılan döküm malzemelere uygulanan talaşlı imalat yöntemlerinin geliştirilmesi

    Development of mechanic manufacturing methods applied to casting materials used in the aviation sector

    BURAK ALPEREN TUNÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

  5. Partikül yüklü, eş eksenli iki jet için karışma ve yanma modeli

    A Mixing and combustion model for particle-laden confined coaxiol jets

    METİN ERGENEMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. HİKMET BİNARK