Newton Raphson tabanlı balina optimizasyon algoritması kullanılarak doğrusal olmayan uçak modelinin trim noktasının bulunması
Nonlinear aircraft trim using a Newton Raphson based whale optimization algorithm
- Tez No: 972933
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN YAZICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Mechanical Engineering, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Balina optimizasyon algoritması, Whale optimization algorithm
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Benzetim modeli üzerinden bir hava aracının trim noktalarının belirlenmesi, uçuş mekaniği ve performans analizleri, kontrol algoritma tasarımları ve simülasyon çalışmaları açısından kritik bir öneme sahiptir. Bu noktalar, uçağın hareketini tanımlayan bir dizi doğrusal olmayan cebirsel denklemin çözülmesiyle elde edilir. Bu denklemler, birbirine bağlı ve doğrusal olmayan diferansiyel denklemlerden oluştuğundan, trim problemi, kısıtlı, doğrusal olmayan ve dışbükey olmayan bir optimizasyon problemi olarak ele alınır. Bu tür denklemlerin çözümünde yaygın olarak kullanılan Newton-Raphson (NR) yöntemi, başlangıç koşullarına oldukça duyarlıdır ve başlangıç noktası gerçek çözüme uzak olduğunda yakınsama sağlamayabilir. Bu kısıtı aşmak amacıyla, bu çalışmada, trim probleminin çözümü için, NR yöntemi ile modern bir sürü zekası tabanlı meta-sezgisel yöntem olan Balina Optimizasyon Algoritması'nın birleştirildiği hibrit bir yöntem önerilmiştir. MATLAB/Simulink ortamında oluşturulan F-16'ya ait doğrusal olmayan uçak modeli, önce NR yöntemiyle, ardından önerilen hibrit yöntemle farklı trim koşullarında trim edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, hibrit algoritmanın, NR yönteminin doğru çözüme yakınsamadığı durumlarda dahi trim noktasını başarıyla bulabildiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Determining the trim point of an aircraft is essential for designing control law and plays a key role in analyzing flight mechanics and overall performance. This point is obtained by solving a set of nonlinear algebraic equations that define the aircraft's steady-state conditions. Due to various nonlinearities, the trim problem, formulated as a constrained optimization problem, may not be solved or yield multiple solutions. The Newton-Raphson (NR) method, a widely used approach for solving such nonlinear equations, is highly sensitive to initial conditions and may not converge if the starting point is distant from the actual solution. To address this limitation, a hybrid method combining the NR method with the Whale Optimization Algorithm (WOA), a modern swarm-based meta-heuristic, is proposed and tailored for aircraft trim analysis in this study. A nonlinear aircraft model of an F-16 was developed in the MATLAB/Simulink environment. The model was first trimmed using the NR method and then with the proposed hybrid method, NRWOA, under different trim conditions. The results show that the hybrid algorithm successfully finds the trim point in cases where the NR method fails to converge to an accurate solution.
Benzer Tezler
- Çok seviyeli inverterler için gerçek zamanlı seçici harmonik eliminasyonu
Real-time selective harmonic elimination for multi-level inverters
YASİN BEKTAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HULUSİ KARACA
- KPÇE çip dalga şekli için optimum dalgacık tasarımı
Optimum wavelet design for CDMA chip waveform
OĞUZ KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERTAN ÖZTÜRK
- Newton-Raphson based load flow analysis of AC/DC distribution systems with distributed generation
Dağıtık üretimli AA/DA dağıtım sistemlerinin Newton-Raphson tabanlı yük akışı analizi
FERHAT EMRE KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ NEZİH GÜVEN
- Nonlinear solver-aided estimation filter based geostationary satellite navigation with available GNSS signals
Mevcut küresel uydu navigasyon sistemleri sinyalleri ile yer sabit yörünge uyduları için doğrusal olmayan çözücü destekli kestirim filtresi tabanlı navigasyon
FURKAN ŞEVİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET ÇİLDEN GÜLER
- İletim şebekesinde daralma katsayısı parçacık sürüsü optımızasyon yöntemini kullanarak TCSC ile güç kaybı optimizasyonu
Power loss optimization with TCSC using constraint coefficient particale swarm optimization method in transmission network
MAIMAIJIANG AISHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH MEHMET NUROĞLU