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
- Tez No: 467616
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. YILDIRAY YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
- Pressure regulator design for liquid propellant rocket engines
Sıvı yakıtlı roket motorları için basınç regülatörü tasarımı
ÇAĞRI İNANÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- 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
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Partikül yüklü, eş eksenli iki jet için karışma ve yanma modeli
A Mixing and combustion model for particle-laden confined coaxiol jets
METİN ERGENEMAN