Sabit kanatlı insansız hava aracının dikey uçuş kontrolü
Hover mode flight control of fixed wing unmanned air vehicle
- Tez No: 310568
- Danışmanlar: DOÇ. DR. M. TURAN SÖYLEMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Uçak Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: İnsansız hava aracı, Unmanned aerial vehicle
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnsansız hava araçlarının (İHA) sınırlı kapalı mekanlarda kontrol ve uçuş planlaması bazı spesifik zorluklar içermektedir. Bu çalışmada, İHA'ların kapalı mekân otonom uçuşlarını deneysel ve teorik olarak incelenecektir.Küçük ölçekli bir üç kanatlı bir İHA tasarlanmış ve kablolu bir bilgisayar haberleşmesi ile kapalı mekan uçuşları yapabilecek donanıma ulaşması sağlanmıştır.Öncelikle dikey denge uçuş modelini daha iyi anlamak için, genel bir kontrol problemi olan ?Ters Sarkaç? üzerinde çalışılmıştır. Serbest cisim diyagramı kullanılarak ters sarkacın matematiksel modeli hesaplanmış ve ters sarkacı kontrol etmek üzere bir optimal kontrol yöntemi olan Lineer Kuadratik Regülatör kullanılmıştır. Aynı zamanda bozuculu ve bozucusuz modellere ait sonuçlar Matlab Virtual Realty Toolbox kullanılarak gözlemlenmiştir.Ters sarkaç sisteminden elde edilen bilgi ile tasarlanan kapalı ortam uçağının dikey denge uçuş modeli elde edilimştir. Burada geribesleme açılarında oluşacak tekillik problemini ortadan kaldırmak amacıyla kuaternion yaklaşımı kullanılmıştır.Sonuç olarak, İHA için kontrolör optimizasyon kriterleri tanımlanmış ve araç için LQR kontrol yapısı tasarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The operation of unmanned aerial vehicles (UAVs) in constrained indoor environments presents many unique challenges in control and planning. This thesis investigates modeling and control methods as applied to indoor autonomous flight vehicles in both a theoretical and experimental context.A small-scale UAV, including a custom-built three-wing tailsitter is combined with wired computer network to form a testbed capable of indoor autonomous flight.First of all a general control problem ?Inverted Pendulum? is studied to understand the hover flight model better. By using free body diagram of Inverted Pendulum mathematical model is computed. And Linear Quadratic Regulator which is an optimal control algoritm aplied to our sytem. Also results are observed in Matlab Virtual Realty world for with and without disturbances.By using knowledge of Inverted Pendulum, mathematical model of our indoor plane in hower is obtained. Quaternion axis set is used to avoid singularty in feedback angles.Finally, controller optimization criterias are defined for UAV. By using LQR control technique an optimal linear controller is designed for the vehicle.
Benzer Tezler
- Sabit kanatlı dikey iniş kalkış insansız hava araçları benzetim ve kontrolü
Vertical takeoff landing unmanned aeriel vehicle simulation and control
ZAFER ÖZNALBANT
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ŞERİF KAVSAOĞLU
- Preliminary design, build and flight testing of a vtol tailsitter unmanned aerial vehicle with hybrid propulsion system
Dikey iniş kalkış yapabilen hibrit itki sistemli bir insansız hava aracının ön tasarımı, üretimi ve test uçuşu çalışmaları
MİRAÇ KUDDUSİ AKSUGÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Modelling, control and implementation of an unmanned vertical take-off and landing aircraft
Dikey iniş kalkış yapabilen bir insansız hava aracının modellenmesi, kontrolü ve gerçeklenmesi
FARABİ AHMED TARHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- 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
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- 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
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK