Geri Dön

Mathematical modeling of a small-scale helicopter and MRAC design with time based uncertainty parametrizations

Küçük boyutlu helikopterler için matematik model geliştirme ve zamana bağlı belirsizlik parametrize etme yöntemi ile MRAC tasarımı

  1. Tez No: 534324
  2. Yazar: MUSTAFA GÜRLER
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TÜRKER KUTAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 159

Özet

Bu tezde, küçük ölçekli bir model helikopterin doğrusal olmayan matematiksel modellemesi sunulmuştur. Buna ek olarak, Model Referans Adaptif Kontrol'deki (MRAC) belirsizlik parametrizasyon bileşenindeki sorunlar araştırılmıştır ve dış kaynaklı belirsizlikler Fourier Serileri ve Chebyshev Polinomları gibi evrensel kestirimciler kullanılarak zamana bağlı formda parametrize edilmiştir. Zamana bağlı evrensel kestirimcilerin çok girişli ve çok çıkışlı (MIMO) sistemler için MRAC tasarımında sağladığı avantajlar sunulmuştur. Önerilen kontrolcü, türetilmiş matematiksel modeli kullanarak model helikopter üzerinde test edilmiştir. Model helikopterlerin özel kabiliyetleri düşünüldüğünde, havada asılı kalma koşulu kararlılık ve pilot iş yükü açısından en problemli durumdur. Bu nedenle, simülasyon ve yapılan analiz çalışmaları havada asılı kalma durumunda gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, MIMO sistemler için MRAC tasarım prosedürü anlatılmıştır ve kontrolcü performansı dış bozucular mevcutken ve mevcut değilken değerlendirilmiştir. Adaptif kontrol yasası tasarımı ve belirsizlik parametrizasyon yöntemi MRAC tasarımın önemli parçalarıdır. Adaptif kontrol yasasında kullanılan emodifikasyon ve projeksiyon operatörü kontrolcü performansını geliştirip adaptif ağırlıkları kısıtlarken, doğru adaptif ağırlıkları tahmin etmek için uygun belirsizlik parametrizasyon yöntemi seçimi önemlidir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, nonlinear mathematical modeling of a small scale model helicopter is presented. In addition, problems in uncertainty parametrization component of Model Reference Adaptive Control (MRAC) is investigated and external uncertainty on the system is parametrized using universal approximators such as Fourier Series and Chebyshev Polynomials in time dependent form. Advantages of using times based universal approximators in MRAC design of MIMO systems are presented. Proposed controller is tested on the model helicopter using derived mathematical model. Considering special capabilities of the model helicopters, hovering is the most problematic case in terms of stability issues and pilot workload. Therefore, simulations and case studies are performed at hover condition. Moreover, procedure of the MRAC design for a multi input multi output (MIMO) system is given and controller performance is evaluated with and without external disturbance. Adaptive law design and uncertainty parametrization method are the key parts of MRAC design. While the use of e-modification and projection operator in adaptive law improves the controller performance and provide adaptive weights boundedness, proper uncertainty parametrization method selection is important for estimating true adaptive weights.

Benzer Tezler

  1. Küçük ölçekli bir helikopterin modellenmesi ve kontrolü

    A small scale helicopter modeling and control

    BAŞARAN BAHADIR KOÇER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ

  2. Mars helikopterinin matematiksel modellenmesi, simülasyonu ve kontrolcü performans karşılaştırması

    Mathematical modeling, simulation and controller performance comparison of mars helicopter

    FURKAN SEYREKBASAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU

  3. Kuş çarpmasına maruz helikopter kanopilerinin yapısal davranışı

    Structural behavior of helicopter canopies subjected to bird strike

    MERİÇ KAHVECİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU

  4. Püskürtmeli kurutucuda disodyum oktaborat tetrahidrat üretimi ve modelleme çalışmaları

    Experimental and modelling studies of disodium octaborate tetrahydrate production in a spray dryer

    ERCAN ÖZDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLHAYAT NASÜN SAYGILI