Integrated missile guidance and control based on sliding mode control with extended state observer gain optimization
Genişletilmiş durum gözlemcisi kazanç optimizasyonu ile kayan kipli kontrol tabanlı entegre füze güdüm ve kontrolü
- Tez No: 982554
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİT ERGEZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Aeronautical Engineering, Mechatronics Engineering, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankaya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, birden fazla angajman senaryosu kapsamında, Entegre Güdüm ve Kontrol (EGK) sistemine sahip bir füzenin bozucu etki tahmin performansının optimize edilmesinin görev etkinliği üzerindeki etkisini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. EGK sistemi, Kayan Kipli Kontrol (KKK) tabanlıdır ve bozucu etkiler mertebesi indirgenmiş Genişletilmiş Durum Gözleyicisi (GDG) ile tahmin edilmektedir. Füze ve hedef dinamikleri, EGK usulü ve GDG MATLAB Simulink'te modellenmiştir. GDG kazançlarını ayarlamak ve simüle edilen tüm senaryolarda füzenin öldürme olasılığını maksimize etmek için Örüntü Arama algoritmasıyla bir optimizasyon çerçevesi geliştirilmiştir. Optimize kazançlar, performans iyileşmesini değerlendirmek için literatürdeki referans gözlemci kazançlarıyla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, optimize kazançlara sahip EGK sisteminin çoğu senaryoda referans konfigürasyonu açıkça geride bıraktığını ve tüm senaryolarda ortalama öldürme olasılığını %40'tan %70'e yükselttiğini göstermektedir. Bu, bozucu etki tahmininin iyileştirilmesinin füze etkinliğini önemli ölçüde artırarak hedef takibi ve angajman kısıtlarının daha güvenilir ve hızlı sağlanmasını mümkün kıldığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study aims to evaluate the impact of optimizing the disturbance estimation performance on the mission effectiveness of a missile equipped with an Integrated Guidance and Control (IGC) system across multiple engagement scenarios. The IGC system, based on Sliding Mode Controller (SMC), estimates the disturbances using a reduced-order Extended State Observer (ESO). The missile and target dynamics, IGC law, and ESO are modeled in MATLAB Simulink. An optimization framework using the Pattern Search algorithm was developed to tune the ESO gains and maximize the missile's probability of kill across all simulated scenarios. The optimized gains are compared to the reference observer gains from the literature to assess performance improvements. Results show that the IGC system with optimized observer gains clearly outperforms the reference configuration in most scenarios, increasing the average probability of kill from 40% to 70% across all scenarios. This indicates that enhancing disturbance estimation significantly boosts missile effectiveness, enabling accurate target tracking, reliable and faster satisfaction of engagement constraints.
Benzer Tezler
- Mixed integer quadratic programming autopilot design based on model predictive control for air defence missile
Model öngörülü kontrole dayalı hava savunma füzesi için karışık tamsayılı karesel programlamalı otopilot tasarımı
MEHMET ALUÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN ÇAĞLAR BAŞLAMIŞLI
- LMI tabanlı hibrit H2/H-sonsuz kontrolörü ile füze güdüm kontrolü
Missile guidance control with LMI-based hybrid H2/H-infinity controller
OKTAY MALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERAL BAYRAKTAR
DOÇ. DR. HAKAN YAZICI
- Hybrid trajectory shaping and control of tactical missiles under terminal constraints
Terminal kısıtlar altında taktik füzelerin hibrit yörünge şekillendirme ve kontrolü
FURKAN LEBLEBİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN TEKİNALP
- Development of common launch acceptability region (LAR) algorithm for 5th generation fighter aircrafts
5. nesil savaş uçakları için ortak atışa uygunluk bölge algoritmasının geliştirilmesi
KORHAN ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mekatronik MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BABEK NASERİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ AMİR NOBAHAR
- Yüksek frekans uygulamalarına yönelik faz kaydırıcı devre tasarımlarında yeni olanaklar
New approaches in phase shifter circuit designs towards high-frequency applications
MERVE KILINÇ
Doktora
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT KAÇAR