Zirai İHA'larda ağırlık değişimine karşı gürbüz yükseklik denetimi
Robust altitude control of agricultural UAVs subject to weight disturbance
- Tez No: 856647
- Danışmanlar: PROF. DR. ENVER TATLICIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Ziraat, Engineering Sciences, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
İnsansız Hava Araçlarının (İHA) özellikle ilaçlama, sulama, tohum ekimi gibi görevlerde kullanılmaları sonucu tarımsal uygulamalardaki rolleri giderek artmaktadır. Ancak, zirai İHA'ların tarımsal uygulamalarda sıklıkla karşılaşılan ağırlık değişimleri nedeniyle oluşan yükseklik değişimlerinin kontrolünün getirdiği zorluklar, bu teknolojinin etkin kullanımını sınırlamaktadır. Bu tez çalışması, tarımsal faaliyetlerde kullanılan zirai İHA'ların uygulamalarda ağırlıklarının azalmasından kaynaklanan yükseklik değişimlerinin kontrolündeki zorlukları ele almaktadır. Bu tez çalışmasının ana amacı, geliştirilecek yenilikçi denetleyici algoritmaları aracılığıyla İHA'nın ağırlık değişimlerine hızlı bir şekilde adapte olmasını sağlamak ve böylece ağırlık azalmasından kaynaklanan yükseklik değişimlerinin kontrolünün ağırlık değişiminden etkilenmeden hassas bir şekilde sürdürebilmesini mümkün kılmaktır. Bu hedef doğrultusunda, zirai İHA'ların ağırlık değişikliklerine hızlı yanıt verebilen ve yükseklik hatasının zirai uygulamalar için kabul edilebilir seviyelerde kalmasını sağlayabilen denetleyici çerçevesi geliştirilmiştir. Önerilen denetleyici çerçevesi biri İHA'nın ağırlık değişimlerine bağlı diğeri ise İHA'nın yükseklik hatası tabanlı olmak üzere iki farklı düzeltme parametresi ile birlikte kullanılabilmektedir. Geliştirilen denetleyici yapısının çevrimde yazılım, çevrimde donanım ve donanım içinde benzetim testleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, biri dört diğeri altı pervaneli olan iki İHA üzerinde deneysel testler başarıyla gerçekleştirilmiştir. Deneysel testler sonucunda yükseklik hatasına bağlı düzeltme parametresini içeren denetleyici yapısının ağırlık değişimine ek olarak rüzgar gibi başka bozan etkenlerle mücadele başarımının yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Bu tez çalışması, tarım sektöründe İHA kullanımının daha etkili ve güvenilir hale getirilmesine yönelik somut bir katkı sağlamaktadır. Ağırlık değişimlerine hızlı bir şekilde uyum sağlayabilen uçar itki kestirimcisi, tarım uygulamalarında İHA'ların başarımını arttırarak bu teknolojinin daha geniş bir kullanım alanına yayılmasına yardımcı olma potansiyeline sahiptir.
Özet (Çeviri)
The role of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in agricultural practices is increasing, especially as they are used in tasks such as spraying and seed planting. However, the difficulties of controlling the height changes of agricultural UAVs caused by weight changes frequently encountered in agricultural applications limit the effective use of this technology. This thesis study addresses the difficulties in controlling altitude changes caused by the decrease in the weight of agricultural UAVs used in agricultural activities. The main purpose of this thesis is to ensure that the UAV quickly adapts to weight changes through the innovative controller algorithms to be developed, and thus to enable the control of height changes caused by weight reduction to be maintained precisely without being affected by the weight change. In line with this goal, a controller framework has been developed that can quickly respond to weight changes of agricultural UAVs and ensure that the height error remains at acceptable levels for agricultural applications. The proposed controller framework can be used with two different correction parameters, one based on the weight changes of the UAV and the other based on the height error of the UAV. Software in the loop, hardware in the loop and simulation in hardware tests of the developed controller structure were carried out. Later, experimental tests were successfully carried out on two UAVs, one with four and the other with six propellers. As a result of experimental tests, it has been observed that the controller structure, which includes the correction parameter due to altitude error, has a high performance in combating other disturbing factors such as wind, in addition to weight change. This thesis makes a concrete contribution to making the use of UAVs in the agricultural sector more effective and reliable. A hover thrust estimator that can quickly adapt to weight changes has the potential to help spread this technology to a wider area of use by increasing the performance of UAVs in agricultural applications.
Benzer Tezler
- İnsansız hava araçlarında kullanılan batarya teknolojileri ve karşılaştırılmaları
Battery technologies used in unmanned aerial vehicles and their comparisons
EDA SEVİM SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT YILMAZ
- Fuel level sensor calibration tool
Yakıt seviye sensörü kalibrasyon aracı
MÜMİN TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiEnerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ MURAT SOYDAN
- İnsansız hava araçlarının (İHA) konumlandırılmasında kullanılan sensör verilerinin filtre teknikleri kullanılarak iyileştirilmesi
Improvement of sensor data used in positioning of unmanned aerial vehicles using filter techniques
AHMET SERDAR KOPAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURBANU GÜZEY
- İnsansız hava aracından çekilen videolar kullanılarak derin öğrenme yaklaşımı ile nesne tespiti
Object detection by deep learning approach using videos taken from unmanned aerial vehicle
AYŞAN USTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET ALİ ARSERİM
- Çoklu insansız hava araçları arası altyapısız ağlar için yeni bir konum bilgisi paylaşımlı ve yönlü ortam erişim kontrol protokolü
A novel location oriented directional medium access control protocol for ad hod unmanned air vehicle networks
ŞAMİL TEMEL
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER BEKMEZCİ