Sabit Ve Döner Kanatlı Hava Aracının Yönelim Dinamiklernin Hibrit Denetimi

Anıl GÜÇLÜ; Dilek Funda KURTULUŞ; Kutluk Bilge ARIKAN

Makale detayları

Sabit Ve Döner Kanatlı Hava Aracının Yönelim Dinamiklernin Hibrit Denetimi

Yazarlar:

Anıl GÜÇLÜ | Dilek Funda KURTULUŞ | Kutluk Bilge ARIKAN

Yayıncı:

Sürdürülebilir Havacılık Araştırma Derneği

Dergi:

Journal of Sustainable Aviation Researches 2016 Vol.1 Issue 2, pp.65-73

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000833886

Sıklık:

İki Yıllık

eISSN:

2548-0464

Anahtar kelimeler:

Özet:

 

The aim of the current study is to introduce an overview about the design, manufacturing and testing of a Hybrid Air Vehicle (HAV). The designed vehicle will have the ability to vertically takeoff and landing in addition to fly horizontally as a fixed wing aircraft. A remotely piloted model aircraft (E-Flite Apprentice Model Plane) is selected for the initial tests and it is modified for the current purpose. A thrust measurement setup is used to obtain the thrust characteristics of the motors which are used in the model aircraft for system identification. Another test stand is also designed and manufactured to test the servo motor responses at the control surfaces of the HAV. Inertia tensor of the HAV is obtained experimentally by means of bifilar pendulum test method. The wing of the aircraft will be tested in the 1m x 1m test section wind tunnel of Aerospace Engineering Department of METU to obtain aerodynamic characteristics. By means of experimentally identified system parameters, the HAV is modeled in Matlab/Simulink environment mathematically. The HAV has three main operating modes such as vertical takeoff and landing, transition to fixed wing flight or vice versa, and fixed wing flight. Combinations of a Linear Active Disturbance Rejection Controller (LADRC) and a Proportional Integral Derivative (PID) based control topologies will be designed for operating modes. To observe performance and enhance the developed system models and controllers, hardware in the loop tests will be done by means of a Flight Motion Simulator (FMS) of ROKETSAN Missile Inc.

 

Bu çalışma, hibrit insansız hava aracının (HİHA) tasarımı, matematiksel olarak modellenmesi, denetimci tasarımını ve döngüde donanım testlerinden oluşmaktadır. Sabit kanatlı hava aracı olarak uzaktan kumandalı E-Flite Apprentice marka model uçak seçilmiş ve şaside yapılan değişikler ile dikey iniş kalkış özelliği kazandırılmıştır. Bu tarz hibrit bir sistem, döner kanatlı sistemlerde olduğu gibi herhangi bir piste ihtiyaç duymadan dikey olarak iniş kalkış yapabilmekte ve sabit kanatlı sistemler gibi sabit kanat uçuş gerçekleştirebilmektedir. Bu hibrit sistemi matematiksel olarak modelleyebilmek için HİHA’nın sabit ve hareketli bileşenlerine yönelik sistem tanılama işlemlerinin yapılması gerekmektedir. Hava aracında dikey kaldırma ve yatay itki kuvvetlerinin üretimi için fırçasız motorlar; kanatçık, yatay dümen ve dikey dümen gibi kontrol yüzeylerinin denetimi için ise servo motorlar kullanılmaktadır. Fırçasız motorlara yönelik sistem tanılama çalışmaları için bir itki ölçüm sistemi, servo motorların sistem tanılama çalışmaları için ise bir açı ölçüm sistemi kullanılmaktadır. HİHA’nın kütle eylemsizlik momentleri ise çift telli sarkaç deneyi yapılarak bulunmaktadır. HİHA, Matlab/Simulink ortamında, deneysel olarak hesaplanan, sisteme özgü parametreler kullanılarak modellenmektedir. HİHA, dikey kalkış-iniş, sabit kanat – döner kanat uçuşu arasında geçiş ve sabit kanat uçuşu olmak üzere üç ana uçuş moduna sahiptir. HİHA otopilot algoritması olarak oransal-integral-türevsel (PID) ve doğrusal aktif bozucu sönümleme (LADRC) tip denetimci algoritmaları geliştirilip, performansları kıyaslanacaktır.

Makale detayları

Sabit Ve Döner Kanatlı Hava Aracının Yönelim Dinamiklernin Hibrit Denetimi

Yazarlar:

Anıl GÜÇLÜ | Dilek Funda KURTULUŞ | Kutluk Bilge ARIKAN

Yayıncı:

Sürdürülebilir Havacılık Araştırma Derneği

Dergi:

Journal of Sustainable Aviation Researches 2016 Vol.1 Issue 2, pp.65-73

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000833886

Sıklık:

İki Yıllık

eISSN:

2548-0464

Hibrit

PID

LADRC

VTOL

Sabit- Döner Kanat

Sayı

Makale detayları

Sabit Ve Döner Kanatlı Hava Aracının Yönelim Dinamiklernin Hibrit Denetimi

Yazarlar: Anıl GÜÇLÜ | Dilek Funda KURTULUŞ | Kutluk Bilge ARIKAN

Yayıncı: Sürdürülebilir Havacılık Araştırma Derneği

Dergi: Journal of Sustainable Aviation Researches 2016 Vol.1 Issue 2, pp.65-73

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 11/2016

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000833886

Sıklık: İki Yıllık

eISSN: 2548-0464

Hibrit

PID

LADRC

VTOL

Sabit- Döner Kanat

Sayı

Yazarlar:

Anıl GÜÇLÜ | Dilek Funda KURTULUŞ | Kutluk Bilge ARIKAN

Yayıncı:

Sürdürülebilir Havacılık Araştırma Derneği

Dergi:

Journal of Sustainable Aviation Researches 2016 Vol.1 Issue 2, pp.65-73

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000833886

Sıklık:

İki Yıllık

eISSN:

2548-0464