Geri Dön

Bir dört pervaneli İHA'nın yönelim kontrolü için doğrusal olmayan kontrolcü tabanlı kazanç planlama algoritmasının geliştirilmesi

Development of a nonlinear controller basedgain scheduling algorithm for orientation controlof a quadcopter UAV

  1. Tez No: 825220
  2. Yazar: KADİRCAN KURTULUŞ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR AKBATI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 61

Özet

Bu yüksek lisans tezinde, dört pervaneli bir insansız hava aracının yönelim hareketi sırasında agresif bir performans gösterebilmesi için kazanç planlamalı bir kontrolcü tasarlanmıştır. Bu bağlamda, öncelikle dört pervaneli bir helikopterin Newton-Euler denklemleri ile modellemesi yapılmış ve bu modelleme sonucunda öteleme ve yönelim dinamikleri elde edilmiştir. Sonrasında dört pervaneli İHA'nın çalışma aralığında kritik çalışma noktaları seçilmiştir. Kritik çalışma noktalarının seçiminde, yönelim dinamiklerinde bulunan trigonometrik ifadeler dikkate alınmıştır. Daha sonrasında da seçilen çalışma noktaları için elde edilen doğrusal modeller kullanılarak kontrolcü tasarımı ve kapalı çevrim sistemin kararlılık analizi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kontrol yapısının cevabı, günümüzde birçok uygulamada kullanılan geleneksel PD kontrolcü cevabı ile farklı benzetim çalışmalarıyla karşılaştırılmıştır. Önerilen kontrolcünün, geleneksel kontrolcülerden işlem gücü açısından neredeyse farkı olmaksızın istenilen performans kriterlerini çok geniş bir çalışma bölgesinde sağladığı gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this master's thesis, a gain-scheduled controller is designed for aggressive performance of a quadcopter unmanned aerial vehicle during its orientation motion. In this context, the quadrotor UAV is modeled using the Newton-Euler equations to obtain translational and rotational dynamics. Then, critical operating points within the operating range of the quadcopter are selected, taking trigonometric expressions present in the orientation dynamics. Controller design and stability analysis of the closed-loop system are performed using the linear models obtained for selected operating points. The response of the obtained control structure is compared with a traditional PD controller response commonly used in many applications through simulation studies considering different initial and reference values. It is observed that the obtained controller achieves the desired performance criteria in a wide operating range with almost no difference in computational power compared to traditional controllers.

Benzer Tezler

  1. Attitude and position control of a quadrotor using onboard vision system

    4 pervaneli İHA'nın yerleşik görüntü sistemi kullanarak tutum ve konum kontrolü

    ŞERAFETTİN TÜZEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ULAŞ YAMAN

  2. An integrated system design for building inspection by autonomous UAVs

    Otonom İHA'larla yapı denetimi için bütünleşik bir sistem tasarımı

    FATİH KÜÇÜKSUBAŞI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ARZU SORGUÇ

  3. İnsansız hava araçlarında görüntü işleme ile rota tespiti ve otonom takibi

    Route detection and autonomous route tracking of unmanned aerial vehicles using image processing

    KEREM KÖKSAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBülent Ecevit Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. RIFAT HACIOĞLU

  4. Zirai İHA'larda ağırlık değişimine karşı gürbüz yükseklik denetimi

    Robust altitude control of agricultural UAVs subject to weight disturbance

    ABDULKADİR ŞEHMUS ÖZGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mühendislik BilimleriEge Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENVER TATLICIOĞLU

  5. Design and implementation of model predictive trajectory tracking controller for a quadcopter

    Dört pervaneli insansız hava aracı için yörünge takip eden model öngörülü kontrolcü tasarımı ve uygulaması

    KÜBRA HİLAL SALMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN ÖNCÜ