PROF. DR. M. KEMAL LEBLEBİCİOĞLU

Landing autopilot design for an UAV Bir insansız hava aracı için iniş otopilotu tasarımı

Bu tez çalışmasında insansız bir hava aracının (İHA) (IAI Pioneer RQ-2) doğrusal olmayan MATLAB modeli için MATLAB/Simulink ile iniş otopilotu tasarımı gerçekleştirilmiştir. İHAnın hareketini yatay ve dikey eksenlerde kontrol etmek için hız, yükseklik, baş açısı (uçağın yönü) ve yönelim açısı değişme hızı kontrolcüsü tasarlanmıştır. Kontrolcülerin tasarımları için önce uçağın farklı trim noktaları bulunup başlangıç durum ve giriş değerleri elde edilmiştir. Daha sonra model doğrusallaştırılıp kontrolcüler için kazançlar elde edilmiştir. Bu kazanç değerleri kazanç planlama metodu ile doğrusal olmayan modele uygulanmıştır. Uçağın bu kontrolcülere olan tepkileri genel havacılık kurallarına göre tasarlanıp sınırlandırılmış bir iniş alanında denenmiştir. Daha sonra uçağın bu belirlenen alana göre konumu değerlendirilmiştir. İçinde olduğu durumlar için optimize edilmiş iniş yolları seti elde edilmiştir. Optimizasyon sırasında çok boyutlu arama olarak ?en hızlı iniş? ve adım uzunluğunu bulmak için ?parabolic yaklaşım? adı verilen tek boyutlu bir arama metodu kullanılmıştır. Uçağın alanın dışında olması durumu için basit bir yaklaşma prosedürü uygulanmıştır. İlaveten pistin kısıtları ile ilgili varsayımlar göz önünde bulundurularak bahsedilen güvenli alanın mümkün olduğunca hareket etmesi sağlanmıştır. Ayrıca uçağın iniş esnasında asıl iniş yolunu yakalayabilmesi için bir yatay eksen pozisyon kontrolcüsü tasarlanmıştır.

Modeling, stability analysis and control system design of a small-sized tiltrotor UAV Döner-rotorlu (tiltrotor) mini İHA modellemesi, kararlılık analizi ve kontrol sistemi tasarımı

İnsansız Hava Araçları (İHA) kameralar, algılayıcılar, iletişim araçları ve diğer faydalı yükleri taşıyabilen, uzaktan kumanda ile veya kendi kendine uçabilen hava araçlarıdır. Döner-rotorlu İHA’lar yapısal olarak sahip olduğu helikopter ve uçak modlarıyla, bu hava araçlarının havada asılı kalma ve yüksek seyir hızı gibi tercih edilen özelliklerini bünyesinde barındıran bir hava platformu olarak, kullanım alanlarındaki değişken ihtiyaçlara cevap verebilecek bir yapıya sahiptir. Bu çalışmada, model uçak malzemeleriyle üretilebilecek döner-rotorlu bir mini İHA’nın kavramsal tasarımı yapılmış, aerodinamik modeli oluşturulmuş, helikopter, uçak ve geçiş modları için denge noktaları hesaplanarak doğrusal modelleri elde edilmiş, LQR (Linear Quadratic Regulator) yöntemiyle doğrusal kontrolcüler tasarlanmış ve bütün uçuş zarfı için kazanç ayarlama (Gain-scheduling) yöntemiyle kontrol sisteminin benzetimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar çerçevesinde, gerçek bir modelin prototipinin oluşturulmasına yönelik fikirler öne sürülmüştür.