Ensuring stability of a quadrotor for propeller failure
Pervane arızası durumunda kuadrotorun stabilitesini sağlamak
- Tez No: 679109
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMAD UMER KHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atılım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, sabit kanatlı bir kuadrotorun, yalpalama hareketinden feragat ederek bir veya iki zıt pervanesini kaybetmesine rağmen 3 boyutlu uzayda konumunu koruması için bir çözüm sunulmaktadır. Bu kontrol stratejisinde, kuadrotor, araca göre sabitlenmiş bir birincil eksen etrafında döner ve bu ekseni ötelenme hareketi gerçekleştirmek için değiştirir. Bir pervane veya iki karşıt pervane kaybetmesine rağmen kuadrotorun tutumunu ve konumunu stabilize etmek için çok döngülü bir kademeli kontrol kanunu geliştirilmiştir. İlk olarak, motor arıza senaryoları için denge çözümleri hesaplanır. Daha sonra, bir referans ve bir özel kuadrotor için doğrusallaştırılmış sistem etrafında bir azaltılmış durum denetleyicisi ve konum denetleyicisi tasarlanır. Matlab/Simulink ve Matlab/Simscape üzerinde simülasyonlar yapılarak sonuçlar karşılaştırılır. Son olarak, özel yapım bir kuadrotorun CAD çizimleri, kuadrotorun eylemsizlik momentini hesaplamak için kullanılır ve sonuçlar Çift Telli Pendulum deneyi ile doğrulanır. Sonuçlar, kuadrotorun pervane arızası durumunda stabiliteye ulaştığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a novel solution is presented for a fixed-wing quad-rotor to maintain its position in 3D space, despite losing one or two--opposite-- propellers by sacrificing the yaw motion. According to the proposed solution, quad-rotor spins about a primary axis, fixed with respect to the vehicle and changes this axis for translational movement. A multi-loop cascaded control law is used in order to stabilize the attitude and the position of the quad-rotor for propeller failures. First, equilibrium solutions for motor failure scenarios are calculated. Then, a reduced attitude controller and position controller is designed around the linearized system for a reference and a custom quadrotor. Simulations are performed on Matlab/Simulink and Matlab/Simscape and results are compared. Lastly, CAD drawings of a custom quadrotor is used to estimate the moment of inertia of the quadrotor and results are verified with the Bifilar Pendulum Experiment. The results show that quadrotor stability has been achieved for propeller failure.
Benzer Tezler
- Dört rotorlu hava araçları için duruş ve açısal hız kontrol sistemleri tasarımı ve benzetimi
Design and simulation of attitude and angular rate control systems for quadrotor aerial vehicles
MUHAMMED ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUMİN TOLGA EMİRLER
- Quadrotor actuator fault detection and isolation. a model-based approach
Döner kanat aktüatör arıza tespiti ve izolasyonu. model tabanlı bir yaklaşım
MUHAMMED ARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Optimizing rotary-wing UAV trajectory tracking: A comparative study of optimization methods
Döner kanatlı İHA yörünge takibinin optimize edilmesi: Optimizasyon yöntemlerinin karşılaştırmalı bir çalışması
AHMET SABAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT
- BIOPHYSICAL STABILITY EVALUATION OF A VACCINE CANDIDATE CONTAINING PA, EF, AND LF TOXINS AND CONFORMATIONAL STUDIES ON RECOMBINANT PROTECTIVE ANTIGEN
PA, EF VE LF TOKSİNLERİNİ İÇEREN BİR AŞI ADAYININ BİYOFİZİKSEL STABİLİTESİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ VE REKOMBİNANT KORUYUCU ANTİJEN ÜZERİNE KONFORMASYONEL ÇALIŞMALAR
ENES FURKAN SAKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
BiyoteknolojiGebze Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ELİF DAMLA ARISAN
PROF. DR. ŞEBNEM ERÇELEN CEYLAN