Çok rotorlu İHA'lar için yeni bir açısal ivme kestirim yöntemi ve açısal ivme geribeslemeli kontrolcü
A novel angular acceleration estimation method and angular acceleration feedback controller for multi-rotor UAV's
- Tez No: 918468
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERTUĞRUL ÇETİNSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
İnsansız Hava Araçları (İHA'lar), askeri ve sivil uygulamalardan bilimsel araştırmalara kadar birçok alanda hızla yaygınlaşmaktadır. Özellikle çok rotorlu İHA'lar, dikey kalkış iniş kabiliyetleri ve yüksek manevra esneklikleri sayesinde haritalama, gözetleme, arama kurtarma, lojistik ve tarım gibi çeşitli sektörlerde tercih edilmektedir. Ancak, bu araçların kontrollü uçuş ve konumlandırma performansları, uçuş esnasında maruz kaldıkları bozucu kuvvet ve torklar nedeniyle olumsuz etkilenebilir. Bu kapsamda, konum veya hız geri beslemeli geleneksel kontrolcüler bazen yeterli stabilizasyon sağlamayabilir. Son dönemde ivme geri beslemeli yöntemler, özellikle yüksek frekanslı bozucuları etkili bir şekilde bastırmalarıyla öne çıkmaktadır. Açısal ve doğrusal ivme bilgilerini ölçmek veya kestirmek farklı zorluklar barındırsa da, bu yöntemlerin literatürde daha başarılı stabilizasyon sonuçları verdiği gösterilmiştir. Bu çalışmada, birden fazla düşük bütçeli İvmeölçer'den elde edilen verilerle açısal ivme kestirimi yapılması ve PDD2 kontrolcü tasarımıyla çok rotorlu İHA'larda stabilizasyon hedeflenmektedir. Elde edilen bulgular, ivme geri beslemesinin gerek klasik kontrol yöntemleriyle gerekse daha gelişmiş algoritmalarla birleştirildiğinde, İHA'ların bozucu etkilere karşı daha kararlı bir uçuş performansı sergilemesini sağladığını göstermektedir. Bu yaklaşımların, gelecekte insansız hava araçlarının daha güvenli ve verimli operasyonlar gerçekleştirebilmesine önemli katkılar sunacağı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have rapidly gained popularity in a wide range of fields, from military and civilian applications to scientific research. In particular, multi rotor UAVs are preferred in areas such as mapping, surveillance, search and rescue, logistics, and agriculture, thanks to their vertical take-off and landing capabilities and high maneuverability. However, the controlled flight and positioning performance of these vehicles can be adversely affected by disturbing forces and torques during operation. In this context, conventional controllers using position or velocity feedback may sometimes fail to achieve adequate stabilization. Recently, acceleration-based feedback methods have gained prominence, especially due to their ability to effectively suppress high-frequency disturbances. Although measuring or estimating angular and linear accelerations poses various challenges, literature shows that these methods lead to improved stabilization performance. In this study, we aim to achieve stabilization in multi-rotor UAVs by estimating angular accelerations from data obtained by multiple low-cost accelerometers and by employing a PDD2 controller. The findings demonstrate that acceleration feedback, whether integrated with classical control methods or more advanced algorithms, provides UAVs with a more stable flight performance against disturbance effects. It is anticipated that such approaches will offer significant contributions to safer and more efficient UAV operations in the future.
Benzer Tezler
- DÖRT ROTORLU İNSANSIZ HAVA ARAÇLARI İÇİN VERİYE DAYALI KONTROL SİSTEM TASARIMI
DATA DRIVEN CONTROL SYSTEM DESIGN FOR QUADROTOR UNMANNED AERIAL VEHICLES
ATAKAN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- Obstacle avoidance for fixed wing aircraftby using control barrier functions
Sabit kanatlı uçaklar için kontrol bariyer fonksiyonlarının kullanılması ile çarpmadan kaçış
HURİYE NUR TOPRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU
- Control and guidance of a multi-mode unmanned aerial vehicle for increased versatility
Arttırılmış çok maksatlı kullanım için çok-modlu bir insansız hava aracının kontrolü ve güdümü
FERİT ÇAKICI
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK
- 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
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Ballistically launchable shape shifting 3D printed multi-rotor unmanned aerial vehicle design and foldable arms analysis
Balistik olarak fırlatılabilir şekil değiştiren 3B baskılı çok rotorlu insansız hava aracı tasarımı ve katlanabilir kolların analizi
MEHMET ZEKİ PAŞAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ