İnsansız konvansiyonel kuyruk rotorlu helikopter otomatik uçuş kontrolü
Automatic flight control of unmanned conventional tailrotored helicopter
- Tez No: 752545
- Danışmanlar: PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Son yıllarda, basit sabit-kanatlı insansız hava aracı sistemleri, savaş meydanlarında oyun değiştirici rolleriyle ön plana çıkmaktadır. Bunun sonucunda ise döner kanatlı dünyasında tasarlanabilecek ucuz, basit ve hafif helikopter platformlarının, keşif, gözetleme ve askeri özel kurye taşıma gibi önemli görevler için kullanımları gündeme gelmiştir. Bu çalışma ile konvansiyonel kuyruk rotorlu döner kanatlı bir insansız hava aracı (RİHA) konsepti için MATLAB ve SIMULINK ortamında helikopter uçuş kontrol sistemi geliştirilerek otomatik uçuş, iniş ve kalkış yaptırılması hedeflemektedir. Helikopter matematik modeli olarak, literatürde denge çubuğu olmayan bir genel maksat helikopterinin simülatörde benzetiminin yapılabilmesi için üretilmiş bir model tercih edilmiştir. Yapı olarak doğrusal olmayan bu matematiksel model, paket programın doğrusal analiz aracı kullanılarak giriş ve çıkış kanallarına göre doğrusallaştırılmıştır. Çalışmanın sonunda, trim noktaları olan askı uçuşu, ileri uçuş, iniş ve kalkışın farklı irtifalar için otomatik olarak başarılabilmesi amaçlanmıştır. Uçuş kontrol sisteminde, öncelikle iç kararlılık döngüsü kurularak eksenel dengeyi sağlayan bir eksen sönümleme kontrolcüsü katmanı (SAS) tasarlanmıştır. Ardından, konum-tutma amaçlı dış kararlılık döngüsü kurularak helikopterin hedeflenen hız, yükseklik ve yönelim durumlarına getirilip konum korunmasının (ATT) gerçekleştirildiği amaçlanmıştır. Kontrolcülerin, içsel olarak sol yana doğru kayan modeli trim noktalarındaki durum ve giriş değerlerine göre ideal rotaya yaklaştırabilme performanslarına bakılmıştır. Bunun sonucunda, performansların iyileştirilmesi için en uygun kontrolcü kazançları saptanmıştır. P, PI ve PID gibi klasik kontrol yöntemleri kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In recent years, simple fixed-wing unmanned aerial vehicle systems have attracted all the attention with their game-changing role on the battlefields. This has led to discussions of taking into service of cheapest, simplest, and lightest helicopter platforms, which are designed in the rotary wings' world for some substantial missions such as reconnaissance, surveillance, and military special courier transport. In this context, this study aims to develop a helicopter flight control system in MATLAB & SIMULINK environment for a conventional tail-rotored rotary wing unmanned aerial vehicle (RUAV) concept to enable automatic flight, landing and take-off. The model was built to simulate a general-purpose helicopter without stabilizer bar and was preferred as the helicopter mathematical model for simulators for years in historical helicopter development literature. This mathematical model, which is inherently nonlinear, is linearized according to the input and output channels by using the linear analysis tool. Thus, controllers are developed to fit this linear model. At the end of the study, it is aimed that, the hover flight, forward flight, landing and take-off according to trim points can be achieved automatically for different altitudes. In the flight control system, firstly, a controller for stability augmentation is designed by establishing internal stability. Then, it is aimed to keep the helicopter to desired speed, altitude, orientation, and position by establishing an attitude-hold external stability loop. It is observed that the model is inherently flying by sliding to far left-hand side (west). After that, the performance of the controllers is examined according to keep the model into the ideal route by adjusting control command inputs for each trim points. Finally, optimum controller gains are found to improve controller performances. P, PI and PID as classical control methods are used within these loops.
Benzer Tezler
- Katlanabilir kanatlara sahip bir insansız hava aracının tasarımı, üretimi ve testleri
Design, manufacturing and testing on unmanned air vehicle with foldable wings
İREM ÖZGÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- 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
- Açı verilebilir pervane sistemine sahip insansız bir hava aracının tasarımı, üretimi ve uçuş tecrübeleri
Design, production and flight experiments of a tiltable propeller unmanned aerial vehicle
ZAFER ÖZNALBANT
Doktora
Türkçe
2016
Havacılık MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ŞERİF KAVSAOĞLU
PROF. DR. MUSTAFA CAVCAR
- Development and implementation of novel flow control techniques for nonslender delta wings
Düşük ok açılı delta kanatlar için yenilikçi akış kontrol yöntemleri geliştirilmesi ve uygulaması
ALPER ÇELİK
Doktora
İngilizce
2017
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- Türk yapımı insansız hava araçlarının Türkiye'nin dış politika ve güvenliği açısından değerlendirilmesi
Evaluation of Turkish-made unmanned aircraft in terms of Turkey's foreign policy and security
MUHAMMET YASİN KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kamu Yönetimiİstanbul Aydın ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAZAR VURAL JANE