Model following methods in flight control systems
Uçuş kontrol sistemlerinde model izleme yöntemleri
- Tez No: 637180
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜSTOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Uçak Mühendisliği, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Aeronautical Engineering, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adaptif model izleme kontrol sistem, Doğrusal kontrol, Doğrusal matris eşitsizlikleri, Geri beslemeli kontrol, Otonom ve kontrol, Adaptive model following control system, Linear control, Linear matrix inequalities, Feedback control, Autonomous and controlled
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hava taşıtlarının uçuşu esnasındaki geçtiği muhtemelen en önemli safha iniş aşamasıdır, çünkü kazaların çoğu bu aşamada meydana gelir. Otomatik iniş sistemleri (OİS), potansiyel pilot kaynaklı riskleri önlemek için bu aşamada uçuşun kontrolünü devralır. Ancak, ani rüzgar değişimleri ve türbülans gibi dış kaynaklı bozucular güvenli iniş için tehlike oluşturabilirler. Bu çalışmada uçuşun iniş safhasında yer alan son yaklaşma ve palye aşamaları ele alınmıştır. Geleneksel otomatik iniş sistemlerinin performansını ağır hava şartlarında dahi arttırmak için bazı faydalı tasarım yöntemleri bir araya getirilir. Belirli bir maliyet fonksiyonunda en uygun çözümü bulmak için H∞ kontrolcü tasarım yöntemi ile model izleme yönteminin birlikte kullanımından ortaya çıkan H∞ optimal kontrol problemi doğrusal matris eşitsizlikleri kullanılarak çözülerek dinamik bir kontrolcü oluşturulur. Öte yandan, tüm sistem P-K yapısı şeklinde oluşturularak bozucu ve gürültü ekleme ve çıkarma gibi daha sonra sistemde ihtiyaç duyulan değişiklikler kolayca yapılabilmektedir. Model izleme yöntemi hatayı devamlı olarak düzeltirken tasarlanan H∞ kontrolcü sistemdeki bozucuları bastırır. Buna ek olarak, dayanıklılık uçuş sistemlerinde çok önemli bir rol oynar ve doğru bir şekilde ele alınması gerekir. Bu nedenle çalışmamızda ani rüzgar değişimleri ve türbülanslar dikkatle ele alınarak uçağın tanımlanan modeli takip ederken ki performansına etkileri olabildiğince küçük tutulur. Böylece, önerilen yöntem sayesinde ağır hava şartlarında dahi dikkate değer sonuçlar elde edilmektedir.
Özet (Çeviri)
Probably the most important part during a flight is the landing phase because most of the accidents occur in this phase. Automatic Landing System (ALS) takes over control during this phase to avoid potential pilot-induced risks. However, some external disturbances, such as the windshear and turbulence, can jeopardize the safe landing. In this study, the final approach phase and flare phase are handled differently. A combination of some useful design methods is brought together to improve the performance of the conventional ALS even under severe weather conditions. The model following method is merged with the H∞ synthesis method to find out the optimal solution for a given cost function. The resultant H∞ optimal control problem is solved using Linear Matrix Inequalities (LMIs), and then a dynamic controller is constructed. The overall system is transformed into a P-K configuration, which is a highly compact control system structure. Thus, any disturbance or uncertainties can be included in the system explicitly. While the model following method continuously corrects the error, the H∞ controller attenuates any disturbance in the system. In addition to that, the robustness takes a vital role in the flight systems and needs to be handled correctly. Therefore, the windshear and turbulence models are considered as the disturbance, and their effects are minimized, such a way that the tracking performance remains unaffected. Thus, highly significant results are obtained using the proposed method even under severe weather conditions.
Benzer Tezler
- A comparison of model following control systems for helicopter flight control near hover
Askı uçuşunda helikopter kontrolü için model takip eden kontrol sistemleri karşılaştırması
ILGAZ DOĞA OKCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY
- Design a variable stability systems with nonlinear and linear approaches for a continuous flight envelope
Değişken kararlılık sisteminin doğrusal ve doğrusal olmayan yaklaşımlarla geniş bir uçuş zarfında tasarımı
SADETTİN BALCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- F-16 jet uçağı için açık model izleme tabanlı boylamsal kontrolör tasarımı ve hücum açısı kestirimi
Explicit model following based longitudinal controller design and angle of attack estimation for F-16 jet aircraft
GÜLŞAH KESGİN ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- İnsansız araç sistemlerinin matematiksel modellenmesi ve kontrol algoritmalarının geliştirilmesi
Mathematical modeling of unmanned vehicle systems and development of control algorithms
SERKAN BUDAK
Doktora
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL SUNGUR
PROF. DR. AKİF DURDU
- İnsansız sualtı aracının matematiksel modelinin durum ölçümlerine dayalı olarak tanılanması ve hata toleranslı kontrol
Identification of the mathematical model of an unmanned underwater vehicle based on state measurements and fault tolerant control
EMRE ÜNEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİNGİZ HACIYEV