Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Murat ŞAHİN
Danışman: İLHAMİ ÇOLAK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında Kendinden Ayarlamalı PID Kontrolör ile İki Eksenli Gimbal Uygulaması kapsamında çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Gimbal, füzelerde arayıcı başlığın hedefe kilitlenmesini ve takibini sağlayan ve üç eksende hareket kabiliyeti ile görüş açısını artıran bir sistemdir. Füzenin hatasız bir şekilde hedefi takip etmesi için, gimbalin füzenin dinamik gövde hareketinden bağımsız olarak stabilize edilmesi gerekmektedir. Hızlı ve kesin bir şekilde hedefe kilitlenme ve bozucu etkenlere karşı takibini sürdürme füzenin başarılı olması kapsamında çok kritik bir unsurdur. Endüstride, hızlı ve etkin kontrol kapsamında, uzun yıllardır geleneksel PID kontrolcüler kullanılmaktadır. Fakat bu kontrolcüler gimbal gibi içerisinde belirsizliklerin bulunduğu lineer olmayan uzay teknolojilerinde başarılı olamamaktadır. Tez çalışmasında, lineer olamayan gimbal sistemi kapsamında, katsayıları sürekli güncellenen kendinden ayarlamalı PID kontrolcüsü geliştirilmiştir. Ayrıca gimbalin eksen kontrolüne yönelik daha hassas kontrol için herbir eksen için ayrı ayrı sistem kimliklendirme çalışması yapılmıştır. Stabilizasyon algoritması kapsamında içte eksen kontrolünde kaskad pozisyon-hız-akım kontrolcüsü ve dışta kendinden ayarlamalı bulanık PID kontrolcüsünden oluşan çift döngülü bir kontrol sistemi geliştirilmiştir. Füze uçuşunu simüle etmek amacıyla hazırlanan test sistemi ile stabilizasyon algoritması gimbal üzerinde test edilmiştir. Farklı eksenlerde farklı bozucu etkiler altında gerçekleştirilen testler sonucunda geliştirilen algoritmanın 0.1 dereceden çok daha az hatayla stabilizasyonu başarıyla gerçekleştirdiği görülmüştür. Çalışmalar kapsamında ayrıca PID katsayılarını çevrimdışı olarak hesaplayan Parçacık Sürü Optimizasyonu ile Eğitilen Yapay Sinir Ağları PID Kontrolcüsü ve Butterworth Polinomu ile Katsayıları Hesaplanan Klasik PID Kontrolcüsü tasarlanıp gerçek sistem üzerinde test edilmiştir. Bu sayede kendinden ayarlamalı katsayılara sahip kontrolcü yapısı ile sabit katsayılara sahip kontrolcü yapısının sistem üzerinde karşılaştırılması yapılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda çalışmalarda kullanılan iki eksenli gimbal sistemi kapsamında kendinden ayarlamalı bulanık PID'nin etkin bir kontrol yöntemi olduğu görülmüştür.