İnsansız hava araçları için otopilot geliştirme ve simülasyonu
Autopilot development and simulation for unmanned aerial vehicles
- Tez No: 671553
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET AKBULUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
İnsansız Hava Araçları (İHA) uzaktan kontrol edilebilen, içerisinde fiziki olarak pilot bulundurmadan uçabilen hava araçlarıdır. Bu sebeple insansız hava aracı sistemleri karmaşık yapıda olup, birden fazla alt sistemin birlikte çalışabilmesi ile görevlerini yerine getirebilmektedir. Teknolojik gelişmelere bağlı olarak insansız hava araçları, mevcut görevlerini müdahale olmaksızın gerçekleştirebilecek robotik yapılara evrilmiştir ve insansız hava araçları için otopilot sistemleri önemli bir araştırma konusu haline gelmiştir. Otopilot sistemleri, hava aracının otomatik olarak kontrol edilebilmesini sağlar. Otopilot, kuyruk ve kanatlarda yer alan kontrol yüzeyleri ve motoru kontrol ederek, uçağın belirlenen amaçla uçmasını hedeflemektedir. Bu tez raporunda, insansız hava araçları için otopilot geliştirme ve benzetimi gerçekleştirilmiştir. Öncelikle doğrusal olmayan iki farklı platform modeli, Matlab/Simulink ortamında belirlenen denge (trim) koşullarında doğrusallaştırılmış ve elde edilen doğrusal modeller ile doğrusal olmayan modellerin karşılaştırması yapılmıştır. Seçilen iki platform modeli için Matlab/Simulink ortamında PID tabanlı otopilot geliştirilmiş ve test sonuçları verilmiştir. Aynı zamanda geliştirilen otopilotun X-Plane programı ile yazılım döngüsü (SIL) tabanlı benzetim ortamı hazırlanmış ve benzetim sonuçları gösterilmiştir. Buna ek olarak, platformlardan bir tanesinde yapısal değişikliğe gidilmiş ve yapısal değişiklikler sonrasında ortaya çıkan yeni platform için Matlab/Simulink ortamında hem PID tabanlı hemde LQR tabanlı otopilot geliştirilmiş ve test sonuçları verilmiştir. Son olarak platformda yapısal değişimden kaynaklı kütle değişiminin otopilot üzerine etkisi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Unmanned Aerial Vehicles (UAV) are aerial vehicles that can be controlled remotely and fly without a pilot. For this reason, unmanned aerial vehicle systems are complex and can fulfill their duties with the multiple subsystems. Due to technological developments, unmanned aerial vehicles have evolved into robotic structures that can perform their current tasks without intervention, and autopilot systems for unmanned aerial vehicles have become an important research subject. Autopilot systems allow the aircraft to be controlled automatically. The autopilot aims to fly the aircraft with the specified purpose by controlling the control surfaces on the tail and wings and the engine. In this thesis report, autopilot development and simulation for unmanned aerial vehicles has been performed. First, two different platform models, which are non-linear, were linearized in the equilibrium (trim) conditions determined in Matlab/Simulink environment and the linear models obtained were compared with the nonlinear models. PID based autopilot was developed and given test results in Matlab/Simulink environment for two platform models. At the same time, software in loop (SIL) based simulation environment was prepared with the X-Plane program of the autopilot and simulation results were shown. In addition, a structural change was made in one of the platforms and both PID-based and LQR-based autopilot were developed and given test results in Matlab/Simulink environment for the new platform that emerged after structural changes. Finally, the effect of weight change due to structural change on autopilot on the platform was examined.
Benzer Tezler
- Modeling, simulation, and test flight validation of a fixed-wing unmanned aircraft system
Sabit kanatlı bir insansız hava aracının modellenmesi simülasyonu ve test uçuşlarıyla doğrulanması
ERTUĞRUL BARIŞ ÖNDEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT
- Implementing quaternion-based nonlinear control for quadrotors in the Px4 autopilot framework
Px4 otopilot sisteminde dört rotorlu hava araçları için dördey tabanlı doğrusal olmayan kontrolün uygulanması
UTKU YÜCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN TEKİNALP
- Antenna and frequency selective surface design for 3.1 GHZ detect and avoid radar system on unmanned aerial vehicle
İnsansız hava aracında 3.1 GHZ tespit ve kaçınma radar sistemi için anten ve frekans seçici yüzey tasarımı
MOHAMMAD HAROON AZAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR
DOÇ. DR. HÜSEYİN ŞERİF SAVCI
- Döner kanatlı bir insansız hava aracı için yer kontrol istasyonu tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of a ground control station of a rotary wing unmanned aerial vehicle
ZAFER KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜZEYYEN SARITAŞ
- Autopilot system and ground station software for UAV's
İnsansız hava araçları için oto pilot sistemi ve yer istasyonu yazılımı
SELMAN TOSUNOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RÜSTEM ASLAN