Uçuş kontrol sistemlerinde kullanılan hidrolik kanat yön verme elemanlarının pozisyon kontrolü
Position control of aerodynamic surface actuators of hydraulic type in flight control systems
- Tez No: 535691
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ZEKİ BİLGİN, PROF. DR. BEKİR ÇAKIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dinamik kontrol, Doğrusal kontrol, Doğrusal olmayan kontrol, Doğrusal olmayan kontrol teorisi, Dynamic control, Linear control, Nonlinear control, Nonlinear control theory
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnsanlı veya insansız hava araçları (yolcu, savaş uçakları, uydu fırlatma araçları vb.) tanımlı bir koordinattan diğerine gitmek için aerodinamik kontrol yüzeyi ve/veya yakıt itkinisi yönlendiren mekanizmalardan faydalanırlar. Bu mekanizmalar genellikle mekanik, elektro-mekanik, elektro-hidrolik, pnömatik vb. yapıda olabilirler. Bu doktora tezinde, kısıtlı parametrik belirsizlikler ve doğrusal olmayan davranışlar sergileyen bir hidrolik kanat yönlendirme sisteminin refeans takip problemi üzerinde çalışılmıştır. Bu çalışmanın temel özellikleri ve katkıları sırasıyla: (i) İkinci ve üçüncü dereceden kayan kipli kontrol yöntemlerinin bir referans takip denetleyicisi olarak kullanımı, (ii) İkinci dereceden düşük gürültülü ve dayanıklı kayan kipli sayısal türev yöntemlerinin sistem değişkenlerinin kestiriminde kullanımı (iii) Yüksek dereceli kayan kipli kontrol ve kestirim yöntemlerinin aynı kapalı çevrim kontrol döngüsünde test ve benzetim ortamında kullanımı, (iv) Kapalı çevrim sistem kararlılığını arttırıcı klasik kontrol yapılarının incelenmesi, (v) Doğrusal ve doğrusal olmayan denetleyici cevaplarının test ve benzetim ortamında karşılaştırılmasıdır. Yüksek dereceli kayan kipli kontrol ve kestirim yöntemlerinin aynı döngüde kullanımı literatürde teorik ve benzetim çalışmaları seviyesindedir. Kontrol yönteminin gerçek zamanlı kullanımı ve bir uçuş kontrol sistemlerinde referans takip denetleyici olarak kullanımı bu çalışmanın temel amacıdır. Çalışma sonucunda doğrusal veya doğrusal olmayan denetleyicilerin iç döngüsünde kullanılan dinamik basınç geri beslemesinin hidrolik sistem rezonans genliğinin düşürülmesinde etkili olduğu testlerle doğrulanmıştır. Tavsiye edilen yüksek dereceli kayan kipli kontrol/kestirim algoritmasını kullanarak, çatırdama olmaksızın en düşük pozisyon takip hatasını sağlayacak kapalı çevrim denetleyici yanıtı elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In order for a manned and/or an unmanned air vehicle (military or public aircrafts, space vehicles, missiles) to follow their given trajectories, aerodynamic control surfaces and thrust actuators need to be controlled precisely thus vehicle guidance and stability can be achieved. The mechanisms which are used are mostly of mechanical, electro-hydraulic and pneumatic type. In this PhD thesis, an output feedback sliding mode position controller/estimator scheme is proposed to control a system subject to bounded nonlinearities and parametric uncertainties. The main outcomes of the proposed approach are: (i) The application of a second and third order sliding mode closed loop controller for a reference tracking problem, (ii) The application of a second order robust sliding mode differentiator as a state estimator, (iii) The application of a combined high order sliding mode controller/estimator scheme for a reference tracking problem (iv) Proposing techniques to improve the closed loop stability margins of classical controllers, (v) Analysing and comparing the results of the linear and nonlinear controllers in real-time and simulation environment. Various works have been published addressing the theoretical effectiveness of the Third Order Sliding Mode Control (3-SMC). However, the application of 3-SMC with a feedback estimator to a flight actuators has not been treated explicitly. The main focus of the paper is to experimentally demonstrate the stability and positioning performance of a high order sliding mode controller/estimator algorithm. The obtained results have demonstrated that the proposed high order sliding mode controller/estimator scheme has a smaller position tracking error with minimum chattering compared to the linear counterparts.
Benzer Tezler
- Structural design and optimization of bearingless helicopter tail rotor system
Yataksız helikopter kuyruk rotor sisteminin yapısal tasarımı ve optimizasyonu
MERT MUSTAFA TEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VAHİT MERMERTAŞ
- Investigation of fuel sloshing in an aircraft wing fuel tank using ANN and CFD
Bir uçak kanat yakıt deposunda yakıt çalkantısının YSA ve HAD kullanılarak incelenmesi
KEREM KARAHAN
Doktora
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Design and comparative analysis of an enhanced solid-state power controller for UAVs accommodating wide-band gap semiconductor switches
Geniş bant aralıklı yarı iletken anahtarları destekleyen iyileştirilmiş katı hal güç kontrol cihazı tasarımı ve karşılaştırmalı analizi
ÖMER SOLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Cfd-based design and experimental assessment of a gerotor pump for aircraft applications
Havacılık uygulamaları için bir gerotor pompanın cfd tabanlı tasarımı ve deneysel değerlendirilmesi
YUNUS HÖÇÜK
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER EKEN
- Modeling of a closed-loop lubrication system for a turbofan engine and active control of bearing temperatures
Turbofan motorda kapalı döngü yağlama sisteminin modellenmesi ve rulman sıcaklıklarının aktif kontrolü
YASİN İNCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN KOCAARSLAN