Modelling and control of vertical landing rockets
Dikey inişlİ roketlerin modellenmesi ve kontrolü
- Tez No: 847176
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET HANİFİ DOĞRU, DR. ÖĞR. ÜYESİ EDİP ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 177
Özet
Bu tez, SpaceX ve Blue Origin tarafından gerçekleştirilen dikey iniş denemeleri ile başlatılan, maliyet-etkin roket teknolojisinin geliştirilmesine odaklanan bir araştırmayı ele almaktadır. Çalışma, bir roketin uçuş ve dikey inişini simüle etmek amacıyla bir denetleyici tasarlayarak roketin dinamik modelini oluşturmayı amaçlamaktadır. Roketin hareket denklemlerinin dinamik modeli türetilirken, hareketli motorlar, soğuk gaz jetleri, ızgara yüzgeçler ve geleneksel yüzgeçler gibi çeşitli kontrol sistemlerinin matematiksel modelleri, Simulink (MATLAB tabanlı grafik modelleme ortamı) kullanılarak detaylı bir şekilde gerçekleştirilecektir. Çalışmanın merkezinde, PID (Oransal-Entegral-Türevsel) denetleyici, LQR (Lineer Karesel Regülatör), MPC (Model Tahminli Kontrol) denetleyici ve RL (Pekiştirmeli Öğrenme) algoritmalarının roket kontrolü üzerine kapsamlı karşılaştırmalar bulunmaktadır. PID denetleyicisinin basit yapısı, LQR tasarımındaki optimizasyon prensipleri ve MPC denetleyicisinin karmaşıklığı üzerine odaklanılarak, bu denetleyici stratejilerinin roketin başarılı bir şekilde kontrol edilmesindeki etkinlikleri ve sınırlamaları incelenmektedir. Bu tez, maliyet-etkin roket teknolojisinin geliştirilmesine yönelik kritik bir adım olarak öne çıkmaktadır. Elde edilen sonuçlar, roket kontrol sistemlerinin gelecekteki tasarımları için önemli bir temel oluşturarak, bu alandaki ilerlemeleri şekillendirebilecek potansiyele sahiptir.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on a research initiative initiated by SpaceX and Blue Origin, aiming to develop cost-effective rocket technology through vertical landing experiments. The study aims to design a controller to simulate the flight and vertical landing of a rocket, thereby creating a dynamic model for the rocket. In the process of deriving the dynamic model of the rocket's motion equations, various control systems such as gimballed engines, cold gas thrusters, grid fins, and traditional fins will be mathematically modeled using Simulink, a MATLAB-based graphical modeling environment. At the core of the study are comprehensive comparisons of PID (Proportional-Integral-Derivative) controllers, LQR (Linear Quadratic Regulator) controllers, MPC (Model Predictive Control) controllers, and RL (Reinforcement Learning) algorithms in the context of rocket control. The study delves into the simplicity of the PID controller, the optimization principles in LQR design, and the complexity of the MPC controller, focusing on their effectiveness and limitations in successfully controlling the rocket. This thesis stands out as a critical step toward the development of cost-effective rocket technology. The obtained results provide a crucial foundation for future designs of rocket control systems, holding the potential to shape advancements in this field.
Benzer Tezler
- Adaptive Lyapunov redesign of model predictive powered descent guidance
Model öngörülü dikey iniş güdümünün uyarlamalı Lyapunov-tabanlı tekrar tasarımı
OĞUZ HAN ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ EMRE TURGUT
- 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
- Dört rotorlu insansız hava aracı tasarımı ve analizi
Design and analsys multirotor unmanned aerial vehicle
ERDEM YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Havacılık MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP EKİCİ
- Dört rotorlu bir hava aracının modellenmesi, simülasyonu ve PD kontrolcü kullanılarak yükseklik ve konum kontrolü
Modelling and simulation of a quadrotor and altitude and position control using PD controller
ENVER ELİTOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA TOSUN
- Robust and intelligent control of unmanned aerial vehicles
İnsansız hava araçlarının akıllı ve gürbüz kontrolü
ABDURRAHMAN BAYRAK
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHacettepe ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖNDER EFE