İnsansız hava araçları için kayan sektör denetleyici tasarımıve deneysel olarak uygulanması
Sliding sector controller design for unmanned aerial vehiclesand its experimental application
- Tez No: 533814
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ VOLKAN NALBANTOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
Helikopterler askıda kalabilme ve dik iniş kalkış yapabilme yeteneklerinden dolayı otonom uçuş algoritma geliştirme çalışmaları için her zaman ilgi çekici olmuşlardır. Doğrusal olmayan modellerin belli denge noktalarında doğrusallaştırılmasına ve bu noktalarda doğrusal algoritmalar kullanılarak tasarım yapılmasına dayanan, kazanç katsayısı ayarlama yöntemi odaklı kontrol algoritmaları, uzun yıllar boyunca helikopter oto-pilot tasarım metotları arasında en çok tercih edilen algoritmalar olmuşlardır. Bu tez çalışmasında, çok girişli doğrusal olmayan dinamik sistemler için yeni bir kayan sektör kontrolcü tasarım metodu geliştirilmiştir. İki yeni teorem ile çoklu kayan sektör oluşturulması ve tasarlanan kayan sektör kontrolcü ile çoklu kayan sektör kesişim kümesine doğrusal olmayan sistem yörüngelerinin yönlendirildiği gösterilmiştir. Ayrıca çalışmada iç içe geçmiş doğrusal mimarilerin aksine, doğrusal olmayan matematik modelin sistem durum değişkenlerine göre parametrize edilmesi ile elde edilen, doğrusal benzeri, durum bağımlı iç içe geçmiş yeni bir oto-pilot mimarisi sunulmuştur. Bu yaklaşım, uçuş zarfı boyunca, hem parametre belirsizliklerine hem de bozucu girişlere duyarsız, doğrusal olmayan algoritma tasarımlarına ve uygulamalarına izin vermektedir. Çalışmada önerilen, durum bağımlı doğrusal olmayan ve zamanla değişen Kayan Sektör kontrolcü yöntemi, hava aracını, herhangi bir kazanç ayarlamasına gerek olmadan ve algoritmayı oluşabilecek dinamik değişimlere başarılı bir şekilde uyarlayarak, farklı uçuş koşullarında kararlı hale getirmiştir. Çalışma içerisinde geliştirilen algoritmanın performansı ve gürbüzlüğü, farklı uçuş senaryolarında, bilgisayar tabanlı benzetimler ve gerçek zamanlı döngüde donanım testleri ile gösterilmiş, tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Due to their ability to hover and land vertically, helicopters have always been of interest for studies on development of autonomous flight algorithms. Based on the linearization of nonlinear models at certain equilibrium points and the design at these points using linear algorithms, control algorithms with gain scheduling have been the most preffered algorithms amongst helicopter autopilot design methods for many years. In this thesis study, a new design method of Sliding Sector Controller for multi input nonlinear dynamical systems is developed. It is shown that multiple sliding sectors are formed by two new theorems and the trajectories of the nonlinear dynamical system are directed to the intersection of multiple sliding sectors by the designed sliding sector controller. Furthermore, in the study, rather than cascaded linear architectures, a novel linear like, state dependent autopilot architecture obtained by parametrizing a mathematical model with respect to system state variables. This approach allows the design and implementation of state dependent nonlinear control algorithms insensitive to parameter uncertainties and input disturbances throughout the entire flight envelope. The State Dependent Nonlinear Time Varying Sliding Sector Controller (SSC) method proposed in the study stabilizes the aircraft in different flight conditions without gain scheduling and by adapting the algorithm to dynamic changes that may occur. The performance and of robustness of the algorithm developed in the study are demonstrated in different flight scenorias using computer based simulations and real time hardware in the loop tests, and satisfying results are obtained.
Benzer Tezler
- The impact of the electronic intelligence-ELINT -in the future battlefield
Elektronik istihbaratın gelecek harp ortamına etkileri
MUSTAFA KAYAR
- A refined methodology tor model-based FPGA hardware design: An example of quadrotor dynamical model implementation
Model tabanlı FPGA donanımı tasarımında iyileştirilmiş bir yöntem sistemi: Bir dört rotorlu için dinamik model gerçekleme örneği
SEZER MEMİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- Hava trafik kontrolör iş yüküne bağlı hava sahasının modellenmesi
Remodeling the airspace according to workload of air traffic controller workload
MURAT YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mekatronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA KAYA
- Bina rölevesi kapsamında yersel lazer tarama ve insansız hava araçları yardımıyla üretilen verilerin doğruluk analizi
Accuracy analysis of data produced by terresterial laser scanner and unmanned aerial vehicle in building relief scope
HACI TEVFİK ÇAŞKURLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURAN ERDEN
- Bir uçak kanadının hücum kenarına kuş çarpmasının sayısal olarak modellenmesi ve analizi
Numerical modeling and analysis of bird strike on an air plane wing leading edge
SİNAN TAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU