Geri Dön

Optimal trajectory generation and tracking for a helicopter in tail rotor failure

Kuyruk rotoru arızalı bir helikopter için optimal yörünge üretimi ve takibi

  1. Tez No: 766895
  2. Yazar: YUSUF ONUR ARSLAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 127

Özet

Kuyruk rotoru arızası, havacılık tarihi boyunca birçok helikopter kazasının ana nedeni olmuştur. Özellikle uygun iniş alanı sayısının sınırlı olduğu durumlarda, kuyruk rotoru işlevini yitirmiş bir helikopteri kontrol etmek ve belirli bir iniş noktasına yönlendirmek oldukça zahmetlidir. Bu tezin amacı, kuyruk rotoru arızalı bir helikopter için uçuş yörüngesi oluşturmak ve bu yörüngeyi bir kontrolcü ile takip etmektir. Bu çalışmada, FLIGHTLAB yazılımı içerisindeki genel helikopter modelinden faydalanılmış ve kuyruk rotoru arızalı model oluşturulmuştur. Patika bulma işlemi MATLAB ortamında bir açık kaynak yörünge optimizasyon aracı olan OptimTraj ile çevrimdışı olarak yapılmıştır. Yörüngeler, farklı senaryolar için bazı kısıtlamalar tanımlanarak elde edilmiştir. Helikopteri uzayda belirtilen bir noktaya konum yörüngesi takibi ile getirmek için, tersleme tabanlı bir kontrolcü tasarlanmıştır. Helikopterin denge durumunu durum yörüngesi takibi ile değiştirmek için, bir LQI kontrolcüsü tasarlanmıştır Yörüngeler izleme kontrolcüsüne referans olarak verilmiş ve FLIGHTLAB ile SIMULINK haberleştirilerek doğrusal ve doğrusal olmayan modellerin ikisi ile de simülasyonlar yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

Tail rotor failure is the main reason for a variety of helicopter accidents throughout aviation history. It is troublesome to control and navigate the helicopter to a predefined landing point with a non-functioning tail rotor especially if the number of available landing sites is limited. The objective of this thesis is to generate flight trajectories for a helicopter with a failed tail rotor and to track the trajectories by a controller. In this work, the generic helicopter model in FLIGHTLAB software is utilized and a tail rotor failed model is created. The path generation process is performed offline in MATLAB environment with an open-source trajectory optimization tool, OptimTraj. The trajectories are obtained for different scenarios by defining several constraints. An inversion-based controller is designed in order to bring the helicopter to a specified point in space by position trajectory tracking. An LQI controller is designed in order to change the trim condition of the helicopter by state trajectory tracking. The trajectories are given as a reference to the tracking controllers and simulations are performed with both linear and nonlinear models by communicating FLIGHTLAB and SIMULINK.

Benzer Tezler

  1. Optimal trajectory generation and model reference adaptive control for a package delivery quadcopter

    Paket teslimatı yapan dört pervaneli helikopter için optimal yörünge oluşturma ve model referans uyarlamalı kontrol

    ATAHAN KURTTİŞİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR AKBATI

  2. Agile flight trajectory tracking through differential flatness

    Farksal monotonluk ıle agresıf uçuş rota takıbı

    SEYED ERFAN SEYED ROGHANI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU

  3. Practical coordination of multi-vehicle systems in formation

    Formasyon içinde çoklu araç sistemlerinin pratik koordinasyonu

    İSMAİL BAYEZİT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Makine MühendisliğiUniversity of Waterloo

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BARIS FIDAN

  4. High-speed trajectory replanning and trajectory tracking for collision avoidance

    Çarpışma önlemek için yüksek hızlı rota planlama ve rota takibi

    MEHMET HASANZADE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE KOYUNCU

  5. A comparative study of nonlinear model predictive control and reinforcement learning for path tracking

    Yol izleme için doğrusal olmayan model öngörülü kontrol ve pekiştirmeli öğrenmenin karşılaştırmalı çalışması

    GAMZE TÜRKMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA