Geri Dön

Design of a flight test instrument system for measuring and analyzing of vibration signals on a helicopter

Helikopterdeki titreşim sinyallerinin ölçülmesi ve analizi için uçuş test cihazı tasarımı

PDF İndir

  1. Tez No: 921842
  2. Yazar: SİNAN AKBAŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SELDA GÜNEY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Başkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mühendislik ve Teknoloji Yönetimi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 115

Özet

Uçak titreşimlerinin sağlığı ve izlenmesi güvenlik açısından çok önemlidir. Güvenli uçuşu sürdürmek için helikopter titreşim seviyelerinin minimumda tutulması gerekir. Bu nedenle titreşim sinyali analizi ve titreşim seviyelerini ölçen sistemler aviyonik sektöründe oldukça önemli konulardır. Bu tez kapsamında veri toplama amaçlı Uçuş Test Cihazı (UTC) sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan UTC sistemi güç modülü, denetleyici modülü, analog giriş modülü ve arka panel modülünden oluşmaktadır. Güç modülü, giriş gücünü sistem gereksinimlerine göre istenilen seviyelere dönüştürür. Denetleyici modülü, üzerinde FPGA bulunması nedeniyle hesaplamalardan ve iletişimden sorumludur. Analog giriş modülü, sensörlerle arayüz oluşturmaktan, sinyal koşullandırmadan ve titreşim sinyallerinin örneklenmesinden sorumludur. Arka panel tüm modülleri bir araya getirecek şekilde tasarlanmıştır. Çalışma aynı zamanda titreşim sinyali analizini de içermektedir. Titreşim seviyesini ve fazını belirlemek için farklı yaklaşımlar yapıldı. Öncelikle titreşim büyüklüğünün belirlenmesi için FFT uygulaması yapılmış, faz hesaplaması için ise çeşitli dijital filtreler tasarlanarak sisteme uygulanmıştır. Geliştirilen algoritmalar laboratuvar ortamında sabit titreşim üreteci cihazı ile doğrulanmış, daha sonra titreşim seviyesini ölçmek için helikopterden ölçümler yapılmıştır. Sonuçların karşılaştırılması amacıyla helikopter deneylerinde hazır raf (COTS) cihazı kullanılmış olup, sonuçlar ve karşılaştırmalar paylaşılmıştır. Daha sonra çeşitli makine öğrenme algoritmaları (SVM, GPR, doğrusal regresyon vb. gibi) titreşimin hem büyüklüğü hem de faz tahmini için eğitilmiştir. Bu algoritmalar için simülasyon sonuçları paylaşılmış ve değerlendirilmiştir. iii ANAHTAR KELİMELER: Sinyal işleme, Makine öğrenmesi, Donanım tasarımı, Uçuş test cihazı, Algoritma geliştirme, Titreşim sinyalleri.

Özet (Çeviri)

Health and monitoring of aircraft vibrations are crucial to safety. To maintain safe flying, helicopter vibration levels should be kept at a minimum. Therefore, vibration signal analysis and systems that measure vibration levels are very important topics in the avionics industry. In the scope of this thesis, Flight Test Instrument (FTI) system is designed for data acquisition purposes. Designed FTI system consists of power module, controller module, analog input module and backplane module. The power module converts input power to desired levels according to system requirements. The controller module is responsible for calculations and communication due to having an FPGA on board. The analog input module is responsible for interfacing with the sensors, signal conditioning, and sampling the vibration signals. The backplane is designed for combining all the modules together. The study also contains vibration signal analysis. In order to determine the vibration level and phase different approaches were made. First of all, for determining vibration magnitude, FFT implementation has been made, and for the phase calculation several digital filters were designed and implemented into the system. Algorithms that are developed have been verified in laboratory environments with a constant vibration generator device then measurements from a helicopter had been taken in order to measure the vibration level. To compare the results a commercial of the shelf (COTS) device was used in helicopter experiments and the results and comparisons have been shared. Afterward, several machine learning algorithms (such as SVM, GPR, linear regression etc.) are trained for vibration both magnitude and phase prediction. Simulation results have been shared and evaluated for these algorithms. v KEYWORDS: Signal Processing, Machine Learning, Hardware Design, Flight Test Instrument, Algorithm Development, Vibration Signals.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    238656

    Dört pervaneli uçuş aracı deney düzeneği donanım ve kontrol algoritmalarının tasarımı

    Design of test bench of for a quadrotor flight machine hardware and implemention of its control algorithms

    SEDAT KURTOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ŞEREF NACİ ENGİN

  2. Tez No

    745070

    Otonom iha'ların uçuş kontrol ve navigasyon görevleri için bulanık mantık tabanalı çözüm yaklaşımı

    Fuzzy logic based approach to design of flight control and navigation tasks for autonomous unmanned aerial vehicles

    ÖMER ÇETİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu Komutanlığı

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEFER KURNAZ

    PROF. MUSTAFA OKYAY KAYNAK

  3. Tez No

    572986

    İHA'lar için çok amaçlı android tabanlı yer kontrol istasyonu yazılımı geliştirme ve görüntü iyileştirme

    Multipurpose Android Based Ground Control Station Software for UAVs and Image Enhancement

    ZİYA ÖZÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Sivil HavacılıkErciyes Üniversitesi

    Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ONAY

  4. Tez No

    398051

    Dikey iniş kalkış yapabilen sabit kanatlı insansız hava aracı tasarım, üretimi ve uçuş testleri

    Design, manufacturing and flight tests of a fixed-wing vertical take-off and landing unmanned air vehicle

    UĞUR ÖZDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN

  5. Tez No

    533887

    Hafif ve binek ticari araçlarının kaynaklı sac salıncak kolunun yol datası verileriyle hızlandırılmış ömür test verilerinin çıkarılması

    Derivation of accelerated life test using road data for the sheet metal control arm of a passenger car and light commercial vehicle

    ALİMURTAZA RUTCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL MURAT EREKE

Geri Dön