Nonlinear dynamic inversion autopilot design for an air defense system with aerodynamic and thrust vector control
Aerodinamik ve itki vektör kontrollü bir hava savunma sistemi için doğrusal olmayan dinamik terslemeyle otopilot tasarımı
- Tez No: 720239
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK, DR. RAZİYE TEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 131
Özet
Bu çalışma, çevik bir hava savunma füzesinin her üç kanaldaki ivme ve açı otopilotları için doğrusal olmayan geri besleme doğrusallaştırma yöntemlerinin alt bir kategorisi olan Doğrusal Olmayan Dinamik Tersine Çevrim yöntemini önermektedir. Otopilot tasarımı, çapraz bağlaşım etkilerini dahil ederek yatarak dönme ve yüksek ivme komutlu manevralara olanak sağlamakla birlikte, nadiren değinilen yanma fazında hem aerodinamik kanatçık kontrolü hem de itki vektör jet kanadı kontrolü içeren hibrit bir kontrolü kapsamaktadır. Bu çalışma, sistemin kuyruk kontrollü olması, farklı fiziksel prensiplerle çalışan kontrol yüzeylerinin olması ve bu yüzeylerin bu tarz sistemlerde entegre tasarlanabilmesi gibi sisteme özel zorluklara çözümler üretmektedir. Bu sorunlar için fiziksel bir temele dayandırılarak füzenin perküsyon merkezine göre yeniden çıktı tanımlama yapılmıştır. İç içe iki döngü yapısı içeride hızlı döngü, dışarıda yavaş döngü olacak şekilde kurgulanmıştır. Tasarlanan yapı belirli komutlarla altı serbestlik dereceli simülasyon ortamında test edilmiş, analizlere hassasiyet analiziyle, gerçekçi bir güdümlü senaryo da dahil edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The study proposes complete attitude and acceleration autopilots in all three channels of a highly agile air defense missile by utilizing a subcategory of nonlinear feedback linearization methods Nonlinear Dynamic Inversion (NDI). The autopilot design includes cross-coupling effects enabling bank-to-turn (BTT) maneuvers and a rarely touched topic of control in the boost phase with hybrid control which consists of both aerodynamic fin control and thrust vector control. This piece of work suggests solutions to exclusive challenges of a system, such as non-minimum phase characteristics and mechanical coupling, which can also be referred to as the integrated mechanic design of TVC jet vanes and aerodynamic fins. A physically inspired solution to a non-minimum phase of a tail-controlled system is offered by performing output redefinition on the center of percussion of the missile. A cascaded two-loop structure is established with the fast loop inside and the slower loop outside. The thesis further analyses these designs with certain commands to create a highly coupled environment. In addition, the effects of uncertainties observed on the system with a selection of realistic uncertainty levels on parameters. Moreover, a realistic guided scenario in a 6-DOF simulation environment with the implementation of realistic sensor models and available feedbacks in real life for such air defense systems is inspected.
Benzer Tezler
- Adaptive control of guided missiles
Güdümlü füzelerin adaptif kontrolü
KADRİYE TİRYAKİ KUTLUAY
Doktora
İngilizce
2010
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK
- Robot kollarının adaptif kontrolü
Adaptive control of robot arms
K.FATİH DİLAVER
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Incremental nonlinear dynamic inversion based trajectory tracking controller for an agile quadrotor
Çevik bir döner kanat hava aracı artımlı doğrusal olmayan dinamik ters çevirme tabanlı yörünge izleme denetleyicisi
EMRE SALDIRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- F-16 hava aracının doğrusal olmayan dinamik tersleme tabanlı dayanıklı kontrol yöntemleri ile kontrolü
Control of F-16 aircraft with nonlinear dynamic inversion based robust control methods
BUSE EMİNE DURMAZ ÇALICIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ
- Flight control design using hybridincremental nonlinear dynamic inversion
Başlık çevirisi yok
YAĞIZ KUMTEPE
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Havacılık ve Uzay MühendisliğiTechnische Universiteit Delft (Delft University of Technology)DR. E. VAN KAMPEN
DR. C. POLLACK