Geri Dön

İnsansız hava araçlarında kontrol uygulamaları

Unmanned aerial vehicle control applications

PDF İndir

  1. Tez No: 603798
  2. Yazar: CANER ÇOPUR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. VASFİ EMRE ÖMÜRLÜ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Havacılık Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Aeronautical Engineering, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 106

Özet

Bu çalışmada klasik dört rotorlu bir insansız hava aracının MATLAB/Simulink ortamında modellenip daha sonra gerçek araç üzerine uygulanan İntegral-Geri Adımlamalı kontrolüne ait sonuçlar sunulmuştur. Sistem simülasyon modeli Simulink blokları kullanılarak oluşturulmuştur. Sistemin doğrusal olmayan dinamik modeli Newton denklemleri yardımıyla elde edilmiştir. Dört rotor sistemi yüksek mertebede, doğrusal olmayan dinamik denklemlere sahiptir. Bu çalışmada doğrusal olmayan sistemin stabilizasyon ve pozisyon kontrolü için İntegral-Geri Adımlama yöntemi kullanılmıştır. Hava aracı kontrolü için 6 adet denklem mevcuttur. Her bir denklem 3 tane katsayı içerir. Böylelikle kontrol denklemleri için toplam 18 tane katsayı bulunmalıdır ve bu katsayılar araç ağırlığı, motor kapasitesi, boyutlara, vs. göre değişmektedir. Katsayılar kontrol açısından kritik öneme sahiptir. Katsayılar ne kadar uygun seçilirse kontrol edilen sistemin cevabı o kadar iyi olur. Bu çalışmada sisteme iki farklı sayısal yöntem uygulanmıştır. Bunlardan bir tanesi Parça Sürü Optimizasyonu (PSO) diğeri Nelder-Mead metodudur. Her iki algoritma da iteratif şekilde çalışır ve verilen fonksiyonun genel minimum ya da maksimum değerini bulmayı hedefler. Bu çalışmada öncelikle makul sayıda iterasyon ile PSO uygulanarak bulunan katsayılar Nelder-Mead metodu için başlangıç değeri olarak kullanılmıştır. Sonunda çıkan değerler modele uygulanmıştır. Bütün parametrelerin bulunmasından sonra kontrol denklemleri Arduino kartına aktarılmış ve gerçek sistemin stabilizasyon kontrolü sağlanmıştır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, Integral Backstepping Control (IBC) results are presented which are applied on a classical four rotor UAV(Unmanned Aerial Vehicle) modeled in MATLAB/Simulink environment and then implemented on actual vehicle. System simulation model is built by using Simulink block diagrams. Nonlinear dynamic model of system is obtained by using Newton's equations of motion. A quadrotor system has highly nonlinear dynamic equations. In this study Integral Backstepping method is used for stabilization and position control of this nonlinear system. There are 6 equations to control the vehicle. Each equation contains 3 control coefficient. So totally 18 coefficient must be calibrated for control equations and these parameters varies according to UAV's properties which are weight, motor capacity, dimensions etc. Coefficients are critical elements for control method. As the coefficients are choosen appropriately so the controlled system's response would be better. In this study, two different computational methods are applied on the system model. One of them is Particle Swarm Optimization (PSO) and another one is Nelder-Mead Method. Both algorithm run iteratively and aim to find global minimum or maximum value of given function. In this study firstly PSO algorithm is applied with acceptible number of iterations and the coefficients as results from PSO are used as initial values for Nelder-Mead Method. Finally resultant values are applied to the simulation model. Following determination of all the parameters on Simulink model control equations are transferred to Arduino board and stabilization control of real system executed.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    570870

    İnsansız hava araçlarında akıllı kontrol sistemlerine yönelik nesne takibi uygulamaları

    Object tracking applications for intelligent control systems in unmanned aerial vehicles

    MEHMET CELALETTİN ERGENE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AKİF DURDU

  2. Tez No

    297152

    Dört rotorlu insansız hava aracının modellenmesi ve simülasyonu

    Modelling and simulation of a four rotor unmanned air vehicle

    MEHMET NURULLAH TURGUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. VASFİ EMRE ÖMÜRLÜ

  3. Tez No

    573237

    İnsansız hava araçlarında çok bantlı kamera entegrasyonu ve tarımsal uygulamaları

    Multispectral camera integrations and agricultural applications with unmanned aerial vehicle

    OSMAN VİLLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇukurova Üniversitesi

    Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CENK DÖNMEZ

  4. Tez No

    739913

    İnsansız hava araçlarında blok zincir teknolojisini kullanarak veri güvenilirliğini ve gizliliğini arttırma

    Increasing data reliability and privacy by using blockchain technology in unmanned aerial vehicles

    BURAK YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KÖKLÜ

  5. Tez No

    856060

    İnsan tespiti için otonom iç mekan keşfi

    Autonomous indoor discovery for human detection

    YUSUF GÖKHAN KÜÇÜKAYAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi Üniversitesi

    Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HACER KARACAN

Geri Dön