Lyapunov based nonlinear impact angle guidance law for stationary targets
Sabit hedefler için Lyapunov tabanlı doğrusal olmayan vuruş açısı kontrollü güdüm kanunu
- Tez No: 383041
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY, DR. KORAY SAVAŞ ERER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çağdaş güdümlü sistem teknolojilerinde, güdüm kanunu tasarımı sırasında sadece hedefi yakalamak değil, belirli bir son vuruş açısı düşünmek de giderek artan bir gereklilik olmaktadır. Bir çok pratik uygulama alanında, örneğin füze sistemlerinde, uzay araştırmalarında veya hava araçlarının kenetlenmesinde, hedefe belirli bir açı ile yaklaşmak sistemin etkinliği açısından hayati bir gereksinimdir. Bu gereksinimi karşılamak için bu çalışmada, sabit hedefler için yeni ve özgün, Lyapunov tabanlı, doğrusal olmayan, vuruş açısı kontrollü güdüm kanunu geliştirilmiştir. Takipçinin son uçuş yolu açısına yakınsayan vuruş anındaki görüş hattı açısının kontrol edilmesi ve vuruş açısı gereksiniminin bu sayede karşılanması amaçlanmaktadır. Kontrol edilmek istenen durum denklemlerini elde etmek için, doğrusal olmayan ve zamanla değişen takipçi-hedef dinamiği araştırılmıştır. Daha sonra, sistemi gürbüz ve kararlı şekilde kontrol edebilmek adına, sistemi üssel kararlılığa götürecek ve öte yandan sistemin derecesini azaltan birinci derece kayma yüzey tanıtılmıştır. Ayrıca, sistemin durumlarını istenen kayma yüzeyine yakınsatacak gürbüz Lyapunov kontrol fonksiyon adayı araştırılmıştır. Hedefe istenen açı ile yaklaşmak için gereken ivme değerleri; sistemin asimptotik kararlılığı için gereken kontrol eforundan analitik olarak hesaplanmıştır. Son olarak sunulan güdüm kanunun sonuçları gösterilmiştir. Buna ek olarak, yakalayabilme analizi ve yakalama koşulları, gürbüzlük ve bozucu etkilere karşı güdüm kanununun cevapları incelenmiştir. Öte yandan önerilen güdüm kanununun pratik uygulamada karşılaşabileceği bazı sorunlara karşı davranışı da irdelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In modern guidance law designs, not only capturing but also considering a terminal impact angle while intercepting a target has become an increasingly important neccessity in modern guided systems. For several applications such as missiles systems, space explorations or aircraft docking, approaching the target with a specific impact angle is vital requirement for efficiency of the system. To achieve this requirement, a novel Lyapunov based nonlinear impact angle control guidance law for stationary targets is investigated in this work. In the proposed guidance law, nonlinear line-of-sight dynamics of the engagement geometry and kinematics between target and pursuer is studied and state equations for the line-of-sight angle and its rate are derived. The line-of-sight angle which converges the final flight path angle of the pursuer at the final rendezvous is aimed to be controlled to satisfy impact angle constraints. The nonlinear time-variant dynamics between target and pursuer is investigated.Then, to control robustly and stably, a first order sliding manifold to force the nonlinear dynamical system to exponential stability and reduce the order of the complex system is introduced. Moreover, Robust Control Lyapunov Function candidate is also investigated to control the dynamical system in order to head towards the desired sliding manifold. The neccesary acceleration commands to head towards the target with specified terminal impact angle is carried out by deriving control input of the nonlinear system to have asymptotical stability. Finally, the results of the proposed guidance law is expressed. Moreover, capturability analysis and capture conditions of the guidance law , robustness and disturbance rejection of the system is investigated. Furthermore, the response of the guidance law to some aspects which can be encountered in practical application is discussed.
Benzer Tezler
- Hopf bifurcations in a power system susceptible to subsynchronous resonance and a novel controller for damping torsional oscillations
Senkronaltı rezonansa duyarlı bir güç sisteminde Hopf çatallanmaları ve burulma salınmılarının sönümlendirilmesi için yeni bir kontrolör
YAŞAR KÜÇÜKEFE
Doktora
İngilizce
2009
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN KAYPMAZ
- Autonomous spacecraft rendezvous and docking on safe trajectories
Uzay aracının güvenli yörüngelerde otonom olarak yaklaşarak kenetlenmesi
ALİ TEVFİK BÜYÜKKOÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN TEKİNALP
- Chaotic analysis of wind regime
Rüzgar rejiminin kaotik analizi
MNGEREZA MZEE MIRAJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURAK BARUTÇU
- Analysis and design of robust disturbance observers
Dayanıklı bozucu gözleyıcilerinin analiz ve tasarımı
İSA ERAY AKYOL
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ
- Hareket kontrol sistemleri için model tabanlı gürbüz kontrolcü tasarımı
Model based robust controller design for motion control systems
ALPER GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL BAYKARA