Tez detayları

Underwater gliders: Modeling, control and simulation studies = Sualtı planörleri: Modelleme, kontrol ve simulasyon çalışmaları

Yazarlar:

Gören, Semih

Yayıncı:

Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2015

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000301374

Özet

This thesis includes mathematical model, navigation, controller design and guidanceof the underwater gliders. Firstly, the mathematical model of the underwater glideris obtained with external forces and moments. The hydrodynamic coefficients areobtained by using the strip theory and Missile DATCOM Simulation Program. Fornavigation, optimal state estimator Kalman filter is implemented to find the position andthe linear velocities of the underwater glider. The controllers are designed accordingto the linear model which is obtained by linearizing the nonlinear model at equilibriumpoints. LQG (Linear Quadratic Gaussian) and SMC (Sliding Mode Control) controllersare implemented to control position of the vehicle with respect to earth inertial frame.For the final part of the study, guidance is achieved with LOS (Line of Sight) guidancealgorithm. Besides guidance, an obtacle avoiding algorithm that uses the sonar rangesensors is studied.

Bu tez, sualtı planörünün matematiksel modellenmesi, navigasyon, kontrolcü tasarımıve güdüm konularını içermektedir. Ilk olarak sualtı planörünün matematiksel modelidıs kuvvet ve momentleri dahil edilerek verilmistir. Hidrodinamik katsayılar StripTeorisi ve DATCOM simulasyon programı kullanılarak hesaplanmıstır. Navigasyonkısmında sualtı planörünün dünya üzerindeki pozisyonunu ve aracın dogrusal hızlarınıtahmin etmek için ise optimal durum kestirme algoritması olarak Kalman filtresikullanılmıstır. Kontrolcüler dogrusal olmayan matematiksel modelin denge noktalarıetrafında dogrusallastırılarak elde edilen model üzerinden tasarlanmıstır. Sualtı planörününpozisyonunu kontrol etmek amacıyla LQG ve SMC kontrolcüleri kullanılmıstır.Final kısmında, LOS güdüm algoritması kullanılarak hedefe yönlenme saglanmıstır.Sonar mesafe sensörleri kullanılarak engelden kaçma algoritması tasarlanmıstır.

Tez detayları

Underwater gliders: Modeling, control and simulation studies = Sualtı planörleri: Modelleme, kontrol ve simulasyon çalışmaları

Yazarlar: Gören, Semih

Yayıncı: Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Ana Başlıklar: Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2015

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000301374