Closed loop dynamic system identification of a manned classical configuration helicopter
İnsanlı klasik konfigurasyon bir helikopterin kapalı döngü dinamik sistem tanımlaması
- Tez No: 851415
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Döner kanatlı hava araçları, sabit kanatlı hava araçlarına nazaran özgün avantajlara sahiptirler. Düşük hızda operasyon kabiliyetleri ve dar alanlara iniş kalkış yapabilmeleri nedeniyle tüm dünyada askeri ve sivil müşteriler için vazgeçilmez durumdalardır. Tüm bu avantajlarına rağmen döner kanatlı hava araçları karmaşık dinamik sistemler olmaları sebebiyle uçuş dinamiği matematik modellerini elde etmek ve doğrulamak oldukça zordur. Klasik tipte helikopterler dahi karışık dinamik etkiler sebebiyle modelleme konusunda zorluklar çıkartmaktadır. Sistem tanımlama yöntemleri bu modelleme zorluklarına çözüm sunabilmektedir. Frekans ve zaman uzayı sistem tanımlama yöntemleri hem dinamik sitem modeli oluşturmada hem de daha önceden oluşturulmuş fizik temelli modelleri doğrulamada kullanılabilmektedir. Son zamanlarda akademi ve endüstri kapalı döngü verisi kullanılarak gerçekleştirilen sistem tanımlama yöntemleri üzerine yoğunlaşmıştır. Kapalı döngü verisi kullanılarak yapılan çalışmalar sadece yapılan sistem tanımlama testlerini daha güvenli kılmakla kalmayıp ayrıca gereğinden fazla eyleyiciye sahip sistemler ya da denemetim paylaştırmalı sistemler için de sistem tanımlama yöntemlerini uygulanabilir kılmaktadır. Bu tez çalışması döner kanatlı bir hava aracının kapalı döngü test verisi kullanılarak uçuş dinamiği sistem tanımlamasına odaklanmıştır. Çalışma boyunca odaktaki sistem, geleneksel yapıdaki bir helikopter olarak belirlenmiştir. Aynı anda hem açık döngü sistemi hemde denetleyici mekaizmasını tanımlayabilmek için kullanılabilen bileşik girdi/çıktı yönteminin uygunluğu ve performansı benzetim verisiyle farklı modeller kullanılarak değerlendirilmiştir. Daha sonra bileşik girdi/çıktı yöntemi ile kapalı döngü uçuş test verisi kullanılarak bir matematik model tanımlanmış ve doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Rotary-wing air vehicles present unique advantages over their fixed wing counterparts. Their operation capability in low flight speeds and ability to take-off and land from tight spaces make rotary wing air vehicles indispensable for military and commercial customers around the world. Despite these evident advantages, rotary wing aircraft are complex dynamical systems whose flight dynamics mathematical models are generally difficult to construct and validate. Classical type rotocrafts exhibit sophisticated phenomena that makes the mathematical modelling process troublesome. System identification methods for dynamical system modelling, can provide a solution to this modeling challenges. Both frequency and time domain identification methods have been used extensively either for directly modelling air vehicle motion or for validating the previously constructed physics-based models. Lately the academia and industry focus more on advanced methods that can work under an active feedback regulation. Identification with closed loop data not only makes system identification tests ever more safe than before but also makes identification possible for systems that has redundant controls or systems with control allocation strategies. This thesis work focuses on the system identification of a rotary wing helicopter using closed loop test data. A classical configuration rotorcraft is the system sought to be identified. The applicability and performance of joint input output approach, which can be used to identify both bare airframe and controller, is evaluated with simulation data and flight test data. A linear mathematical model for the bare airframe flight dynamics is identified and verified using closed loop flight test data.
Benzer Tezler
- A model based flight control system design approach for micro aerial vehicles using integrated flight testing and hil simulations
Küçük boyutlu insansız hava araçları üzerinde sistem tanılama, uçuş kontrol sistem tasarımı ve donanım ile benzetim uygulamaları
BURAK YÜKSEK
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Adaptive observer designs for friction estimation in position control of simple mechanical systems with time delay
Zaman gecikmeli basit mekanik sistemlerin pozisyon kontrolünde sürtünme kestirimi için adaptif gözlemci tasarımları
CANER ODABAŞ
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER MORGÜL
- Design, modeling, and optimal control allocation of a heavy-lift aerial vehicle consisting of large and small tilt-rotors
Büyük ve küçük pervanelerden oluşan ağır yük kaldıran hava aracının tasarımı, modellenmesi ve optimal kontrol tahsisi
GÖKHAN ÖZDOĞAN
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Evsel kullanım suyu için sıcaklık kontrol sistemi tasarımı ve analizi
Domestic hot water temperature control system design and its analysis
OĞUZHAN ORUÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Model-based and model predictive control
Model temelli ve model öngörülü kontrol
ÖZLEM KARAER
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BENO KURYEL