Non Simultaneous Morphing System Desing for Quadrotors
Oğuz Köse, Tuğrul Oktay · 2019
Quadrotor ticari, askeri ve dis mekân uygulamalarinda yaygin olarak kullanilan dort rotorlu insansiz hava araci turudur. Bu calismada quadrotor’un boylamasina ve yanlamasina olan ucusunun modellemesi, kontrolu ve ucus sirasindaki geometri degisimi ile baskalasim durumu ele alindi. Baskalasim islemi boylamasina ve yanlamasina ucusta ayni anda gerceklesmemektir. Quadrotor ucus sirasindaki geometri degisimi ya da ucustan once yerde iken meydana gelen geometri degisimi baskalasim olarak ifade edilir. Quadrotor turu insansiz hava araclarinda kollarin uzayip kisalmasi ve kol kesisim acilarinin degistirilmesi gibi cesitli baskalasim turleri vardir bu baskalasim turlerine calismada yer verildi. Quadrotor yapisal olarak basit olmasina ragmen kontrol yapisi olarak zor ve karmasik bir sistemden olusur. Quadrotor matematiksel modeli non-lineer bir yapiya sahiptir. Bu yapi kullanilarak quadrotor kontrolu saglanabilir fakat bu calisma kapsaminda lineer olmayan yapi cesitli yontemler kullanilarak lineer duruma getirildi. Lineer ifadeler cesitli giris ve cikislar kullanilarak durum uzay modeli yaklasimi ile ifade edildi. Dinamik modelin elde edilmesinde quadrotor sistemlerinde yaygin olarak kullanilan Newton Euler metodu kullanildi. Durum uzay modeli kullanilarak sistemin simulasyonu Matlab / SIMULINK ortaminda gerceklestirildi. Matlab / SIMULINK icin gerekli olan parametreler ve sistemin grafiksel cizimi ise CAD programinda yapildi. Bu programdan kutle, atalet gibi parametreler elde edildi. Sistemin kontrolunde ise yaygin olarak kullanilan PID algoritmasi kullanildi. Kontrol sistemi icin gerekli olan Kp, Ki ve Kd gibi katsayilar ise deneysel olarak elde edildi. Von Karmana Turbulans modeli quadrotor belirli bir gurultu altinda yukselme, boylamasina, yanlamasina ve yorunge izleme islemleri icin kullanildi. Bu calismanin sonucu olarak es zamanli olmayan morphing ile boylamasina ve yanlamasina ucus belirli bir gurultu altinda PID kontrol algoritmasi kullanilarak gerceklestirilmis ve sonuclar grafikler ile ortaya konulmustur.