A control moment gyroscope based on rotational vibrations, dynamic model and experimentation
Dönel titreşimlerle çalışan kontrol momenti jiroskobu, dinamik model ve deney
- Tez No: 528333
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KIVANÇ AZGIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Makine Mühendisliği, Astronomy and Space Sciences, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uydu yönelim tespiti ve kontrolü bir uzay aracının ana alt sistemlerinden birisidir. Bu bağlamda, uydu yönelimini sağlayan tepki tekeri, kontrol momenti jiroskobu (KMJ), itki sistemi ve manyetik tork çubuğu gibi eyleyiciler vardır. Tüm bu eyleyiciler yaygın bir şekilde günümüz modern uydularında ve uzay istasyonlarında uygulamaya bağlı olarak kullanılmaktadır. Standart bir tepki tekeri ve KMJ, rotor adı verilen bir kütlenin sürekli olarak dönmesi ve bu sayede bu kütle ile uzay aracının kütlesi arasında açısal momentum değişimi prensibine dayanarak çalışmaktadır. Bu tezde, sürekli olarak dönme yerine titreşim ile eyleyicinin çalışması önerilmiştir. İlk olarak, titreşimle çalışan tek dengeleme halkalı (gimbal) bir KMJ'nun matematiksel modeli geliştirilmiş ve faydalı bir dönüş elde edilip edilemediği değerlendirilmiştir. Uygulanan titreşim parametrelerinin sistemin açısal hız çıktısına etkisi incelenmiş ve değerlendirilmiştir. Buna ek olarak, uzay aracı üzerinde oluşan istenmeyen titreşimler ortadan kaldırılmış ve en iyi rotor geometrisi tespit edilip eyleyicinin performansı iyileştirilmiştir. Son olarak, iki adet deney düzeneğinin mekanik tasarımı yapılmış, üretilmiş ve testleri yapılıp elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Satellite attitude determination and control system is one of the main subsystems of a spacecraft. Within this domain, there are several types of actuators; such as reaction wheels, control moment gyroscopes (CMG), propulsion systems and magnetic torque rods. All of them are common and currently being used on modern satellites and space stations depending on the application. Conventional reaction wheel and CMG operation are based on the continuous rotation of their rotor mass to exchange angular momentum between spacecraft body and their rotor body. It this thesis, vibration is proposed as a new way of actuation instead of continuous rotation. Firstly, a mathematical model of single axis vibrating CMG was developed and the possibility of useful output is investigated. Effects of system excitation parameters were analyzed and interpreted. In addition, unwanted vibrations on spacecraft due to excitation responses were canceled, and performance of the actuator was improved by finding optimum rotor geometry. Finally, two experimentation setups were designed, manufactured, tested and their results were discussed.
Benzer Tezler
- Design, modelling and control of a reaction wheel actuated system
Reaksiyon tekeri ile kontrol edilen bir sistemin tasarımı modellenmesi ve kontrolü
RAHMAN BİTİRGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT
- Değişken kapasiteli yandan tahrikli elektrostatik mikromotor tasarımı
Başlık çevirisi yok
ERTUĞRUL DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. R. NEJAT TUNÇAY
- Comparison of axial flux and radial flux brushless dc motor topologies for control moment gyroscope wheel applications
Eksenel ve radyal akılı fırçasız dc motor topolojilerinin moment kontrol jiroskobu tekerlek uygulamarı için karşılaştırılması
KURTULUŞ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN
- Design and control of ground test set-up for attitude control of nano-sized satellite
Nano ebatta uydunun yönelim kontrolü için yer test düzeneğinin tasarımı ve kontrolü
ABDURRAHİM BİLAL ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BAYEZİT
- Hardware in the loop system development for modeling and control of multirotor vehicles
Multi rotorlu hava araçlarının modellenmesi ve kontrolü için donanım çevrimli benzetim sistemi tasarımı
MUHSİN HANÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BAYEZİT