Design and analysis of a VTOL tilt-wing UAV
Dikey iniş ve kalkış yapabilen ve kanatlari döndürülebilen bir insansız hava aracının tasarımı ve analizi
- Tez No: 637012
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
Bu çalışmada, hareketli kanadına ve kuyruğuna yerleştirilmiş altı motor sayesinde dikey iniş ve kalkış yapabilen bir insansız hava aracının tasarımı ve analizi anlatılacaktır. Uçağın kanatlarında dört, yatay kuyruğunda iki motor bulunmaktadır. Uçağın kanadı ve kuyruğu 90° dönebilme kabiliyetine sahiptir. Dikey iniş ve kalkış sırasında ve dikey uçuştan yataya uçuşa geçiş sırasında hem aerodinamik hem de itki kuvveti kullanılmaktadır. Aerodinamik analizler ANSYS Fluent v.18 ile yapılmıştır. MATLAB/Simulink/Simscape'de uçağın üç boyutlu modelini de içeren altı serbestlik dereceli doğrusal olmayan model tasarlanmıştır. Dikey uçuştan yatay uçuşa geçiş problemi tanımlanmış olup geçiş uçuşu sırasındaki problemlerin aşılması amacıyla PID ve LQR methodları kullanılarak üç tip gürbüz kontrolcü algoritması uygulanmış ve kontrolcü tiplerinin geçiş uçuşu sırasındaki davranışları karşılaştırılmıştır. Sekiz adet trim noktası belirlenerek her bir trim noktası için ayrı ayrı kontrolcü tasarlanmıştır. Yumuşak bir geçiş yapmak için trim noktaları arasında kazanç ayarlaması yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the design and analysis of a UAV, which is capable of vertical take-off and landing using fixed six rotors placed on the tilt-wing and tilt-tail, will be explained. The aircraft has four rotors on its wing and two rotors on its tail. The main wing and horizontal tail are capable of 90° tilting. Both aerodynamic and thrust forces are used during VTOL, transition, and forward flight. Aerodynamic analysis has been performed in ANSYS Fluent v.18. A non-linear six DoF model, involving a 3D CAD model of the aircraft, has been created in MATLAB/Simulink/Simscape. The transition problem has been identified. Three types of robust controller algorithms, involving PID and LQR methods, have been implemented to overcome the challenges which have been faced while performing transition from vertical to horizontal flight phase and vice versa, and the results of each controller type have been compared concerning those criteria. Eight trim points have been identified for full mission profile, and for each trim condition, separate controllers have been designed. Gain scheduling has been employed between trim points for a smooth transition.
Benzer Tezler
- Design of unmanned air vehicle (UAV) for vertical take-off and landing (VTOL)
Dikey kalkış ve iniş için insansız hava aracı tasarımı
MUSTAFA VARKİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYÜP YETER
DOÇ. DR. MEHMET HANİFİ DOĞRU
- Turaç insansız hava aracının aerodinamik tasarım, modelleme ve analizi
The aerodynamic desing, modelling and analysis of turac unmanned air vehicle
ASLIHAN VURUŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ADİL YÜKSELEN
- The Conceptual design of a tilt-duct VTOL UAV
Açı verilebilir kanal-içi-pervane/motor sistemli bir insansız hava aracının (İHA) kavramsal tasarımı
ÖZLEM ARMUTCUOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET Ş. KAVSAOĞLU
- Dikey iniş kalkış yapabilen sabit kanatlı insansız hava aracı tasarım, üretimi ve uçuş testleri
Design, manufacturing and flight tests of a fixed-wing vertical take-off and landing unmanned air vehicle
UĞUR ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Design, development and control of a hybrid uav
Hibrit hava aracının tasarımı, modellenmesi ve kontrolü
ABDURRAHİM MURATOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN TEKİNALP