Development of unsteady models for flapping wings' controller design approach
Çırpan kanat kontrol sistemi için geliştirilmiş zamana bağlı anatilik model tasarımları
- Tez No: 442222
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ, YRD. DOÇ. DR. KUTLUK BİLGE ARIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mikro hava araçları boyutlarına, şekillerine, mekanizma tasarımlarına ve kontrol tekniklerine göre çeşitlilik göstermektedir. Bunlar arasında çırpan kanatlı mikro hava araçları birçok avantaja sahiptir, örneğin sabit kanatlı mikro hava araçlarına göre daha hızlı manevra kabiliyetine sahip, döner kanatlı mikro araçlara göre ise daha az sesle çalışan bu mekanizmalar için bir diğer avantaj, model tasarımı yapılırken doğada esinlenecek birçok benzer tür olmasıdır. Bu sayede savunma sanayisi için önem taşıyan araçlar olmuşlardır. Bu çalışmanın asıl amacı; mikro boyuttaki çırpan kanat sistemi için kanadın hareketinden dolayı oluşan kuvvet ve momentleri hesaplamaktır. Buna ek olarak katı cisim dinamiği denklemlerine göre gövde hareket merkezindeki toplam kuvvet ve momentler hesaplanır. Böylece kanat hareketi boyunca anlık acı ve açısal ivme değerlerine ulaşılır. Bu değerler kontrol uygulamalarında gövdeyi kararlı bir harekete ulaştırmak için kullanılır. Sağ ve sol kanada farklı hareket girdileri verilmesiyle gövdenin manevra yapması sağlanır, yalnız bu durumda gövde hareketi kararsız hale gelecekir. Çırpma, süpürme ve yunuslama gibi kanadın farklı hareket türleri bu çalışmadaki analitik model ile test edilebilir. Bu tez kapsamında hem sadece yalpalama hareketi hem de gövdenin 3-Dönme ekseni etrafındaki hareketini incelemek amacıyla 2 test düzeneği tasarlanmıştır. Bu test düzenekleri analitik modelin gerçek zamanlı gövde yönelim kontrolünü test etmek için kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Among a wide variety of micro air vehicles (MAV) due to their sizes, shapes, mechanisms and remoting technique; insect scaled flapping wing vehicles offer potential advantages like; higher agility for collision avoidance by rapid maneuvering compared to fixed wing MAVs, less noise compared to rotary wing MAVs, number of similar species in nature to imitate while modeling. Therefore, they are mainly in favor for defense applications. Main scope of the thesis is to develop an unsteady model capable of calculating aerodynamic forces and moments for insect flight. Additionally, the total forces and moments are calculated at the body center of mass by rigid body dynamics equations. By this way, during the motion of the wings, the instantaneous angle and angular acceleration of the flapping body is found. These values are used in control applications to stabilize the system. Body maneuvers are possible when right and left wings are moving with different input frequencies and amplitudes. Different cases of time dependent wing motions which are sweeping, heaving and pitching can be tested by the current analytical model. In this thesis, after analytical modelling, both a testing apparatus for analyzing only roll attitude and for analyzing all rotational body dynamics are designed. These wing systems can be used to test the model for real-time control applications.
Benzer Tezler
- Experimental investigation of gust response in flapping wing aerodynamics
Sağanak etkisinin çırpan kanat aerodinamiği üzerindeki etkisinin deneysel incelenmesi
BERK ZALOĞLU
Doktora
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİYE LEMAN OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM
- Biyo-esinlenmiş çırpan kanat modellerinin aeroelastik analizleri
Aeroelastic analysis of bio-inspired flapping wing models
MÜRVET BEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLER
PROF. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
- Aerodynamic mechanisms of flapping flight
Çırpan kanatlı uçuşun aerodinamik mekanizmaları
MUSTAFA PERÇİN
Doktora
İngilizce
2015
Havacılık ve Uzay MühendisliğiTechnısche Unıversıteıt Delft (delft Unıversıty Of Technology)Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FULVIO SCARANO
- Development of a lattice boltzmann based flow solver for large eddy simulation of turbulent flows
Türbülanslı akışların büyük girdap benzetimi için lattice boltzmann temelli akış çözücüsü geliştirilmesi
ALİHAN ATİLLA ÇINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
- Multi-fidelity bayesian optimization of unsteady cavity flow
Daimi olmayan kavite akışının çok doğruluklu bayes optimizasyonu
RAMAZAN KABA
Doktora
İngilizce
2026
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY