Geri Dön

Tek serbestlik dereceli helikopter sisteminin bulanık mantık tabanlı kontrolü

Fuzzy logic based control of a one-degree of helicopter system

  1. Tez No: 769456
  2. Yazar: MEHMET AKİF MACİT
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ ÜNLÜTÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Bu tez çalışmasında, havacılık sektöründe sıklıkla kullanılan İnsansız Hava Araçlarının (İHA) dengede kalabilmesi için gerekli olan uçuş dinamiklerinin anlaşılabilmesi ve geliştirilebilmesi için Tek Serbestlik Dereceli Helikopter (TSDH) sistemi tasarlanmıştır. İlk olarak TSDH sisteminin matematiksel modelinin analizleri yapılmıştır. Bunun sonucunda Üç Boyutlu (3D) çizim programı olan SolidWorks üzerinde prototip bir model oluşturulmuştur. Daha sonra geliştirilen bu model gerçek zamanlı olarak inşa edilmiştir. TSDH sisteminde kullanılan ekipmanlar sistem dinamiklerine göre seçilmiştir. TSDH sisteminde fiziksel yapı olarak denge kolu mevcuttur. Bu denge kolu üzerine yerleştirilen Fırçasız Doğru Akım Motoru (FSDAM) sayesinde dikey kalkış ve iniş yapabilmektedir. Gerçekleştirilen çalışmada, denge kolunun eğim açısı hareketinin Mamdani tipi Bulanık Mantık Tabanlı (BMT) denetleyici ile kontrol edilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca sistemde Oransal (P), Oransal-İntegral (PI), Oransal Türev (PD) ve Oransal-İntegral-Türev (PID) gibi farklı klasik denetleyici yapıları da kullanılmıştır. Mamdani tipi BMT denetleyici ile klasik denetleyici (P, PI, PD ve PID) performanslarının TSDH sistemine etkisi gerçek zamanlı olarak elde edilen veri grafikleri üzerinden karşılaştırılmıştır. Farklı denetleyici parametrelerinin performanslarının karşılaştırabilmesi için Mutlak Hatanın Toplamı (IAE), Hata Karelerinin Toplamı (ISE), Zaman Ağırlıklı Hata Karelerinin Toplamı (ITSE) ve Zaman Ağırlıklı Mutlak Hatanın Toplamı (ITAE) gibi kriterler değerlendirilmiştir. TSDH sistemi üzerinde uygulanan kontrolör performansları kıyaslandığında Mamdani tipi BMT denetleyicinin klasik denetleyicilerden daha iyi olduğu deneysel sonuçlarla gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, a Single Degree of Freedom Helicopter (TSDH) system has been designed in order to understand and develop the flight dynamics necessary for the stability of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), which are frequently used in the aviation industry. First, the mathematical model of the TSDH system was analyzed. As a result, a prototype model was created on SolidWorks, a three-dimensional (3D) drawing program. This model, which was developed later, was built in real time. The equipment used in the TSDH system has been selected according to the system dynamics. In the TSDH system, there is a balance arm as a physical structure. Thanks to the Brushless Direct Current Motor (FSDAM) placed on this balance arm, it can take off and land vertically. In this study, it is aimed to control the tilt angle motion of the balance arm with a Mamdani type Fuzzy Logic Based (BMT) controller. In addition, different classical controller structures such as Proportional (P), Proportional-Integral (PI), Proportional Derivative (PD) and Proportional-Integral-Derivative (PID) are also used in the system. The effects of Mamdani type BMT controller and classical controller (P, PI, PD and PID) performances on the TSDH system were compared via data graphics obtained in real time. In order to compare the performances of different controller parameters, criteria such as Sum of Absolute Error (IAE), Sum of Error Squares (ISE), Sum of Time Weighted Error Squares (ITSE) and Time Weighted Absolute Error (ITAE) were evaluated. When the controller performances applied on the TSDH system are compared, it has been shown by the experimental results that the Mamdani type BMT controller is better than the classical controllers.

Benzer Tezler

  1. Adaptive control of a novel tilt-roll rotor quadrotor UAV

    Adaptif dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi ve kontrolü

    ABDULKERİM FATİH ŞENKUL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ

  2. Alternative navigation methods: Fusion of optical flow and visual-inertial pose estimation using EKF

    Alternatif navigasyon metotları: EKF kullanılarak, poz tahmini için optik akışı ile görsel ataletliyi füzyon etmektedir

    ABDEL SALAM BAWARSHI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE KOYUNCU

  3. Helikopter iniş takımlarının dinamik analizi

    The dynamic analysis of helicopter landing gears

    AHMET ÖVEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CİHAN DEMİR

  4. Design, modelling and control of a nano quadrotor withmicrocontroller based vision system for object tracking

    Nesne takibi için bir nano dört rotorlu helikopterin tasarımı, modellenmesi ve mikrodenetleyici tabanlı görüntü sistemi ile kontrolü

    MUSTAFA ENES KIRMACI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA YALÇIN

    PROF. DR. ERDİNÇ ALTUĞ

  5. Inverse dynamics control of a humanoid robot arm

    İnsansı bir robot kolunun ters dinamik kontrolü

    OĞUZHAN CEBE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞENİZ ERTUĞRUL