İnsansız kara araçları için boylamsal ve yanal kontrol


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: ABDULLAH NURİ SOMUNCUOĞLU

Danışman: TUĞBA SELCEN NAVRUZ

Özet:

Bu çalışma, bir akülü araba kullanarak insansız kara aracı (İKA) için otonom kontrol sistemi geliştirmeyi amaçlamış olup aracın boylamsal ve yanal kontrolüne bulanık mantık ile odaklanmıştır. Bulanık mantık kuralları bir insan sürücünün sürüş hareketlerinin modellenmesinden türetilmiştir. Deneyler algılama aygıtları ve mikro denetleyici ile donatılmış akülü araba ile yapılmıştır. Araç, direksiyon yönlendiricisi ve hızlandırıcısına otomatik tahrik ediciler yerleştirilmiş, sıradan bir akülü arabadır. Bu tahrik ediciler bulanık mantık tabanlı kontrol sistemi tarafından kumanda edilmektedir. Kontrol sisteminin giriş bilgileri ultrasonik mesafe sensörlerinden, devir ölçerden ve direksiyona bağlı potansiyometreden gelmektedir. Elektrik motorların hızları PWM (Pulse Width Modulation Darbe Genişlik Modülasyonu) sinyalleri ile kontrol edilmektedir. Direksiyon yönlendiricinin istenilen konuma getirilmesi direksiyon miline uygun dişli oranı ile sabitlenmiş servo motor ile yapılmaktadır. Çevre bilgisi ultrasonik sensörlerden, hız bilgisi sağ arka tekere sabitlenmiş kodlayıcıdan türetilmektedir. Boylamsal ve yanal hareketler mikro denetleyici tarafından kontrol edilen tahrik ediciler tarafından yönetilmektedir. Aracın düz ve dairesel pistlerde uygun hızlarda otonom olarak yol aldığının gösterilmesi amacıyla açık saha testleri gerçekleştirilmiştir. Testlerde aracın düz pistte önce hızlanarak yol aldığı, bir engelle karşılaştığında yavaşladığı, engel yaklaşırsa çarpmadan durduğu görülmüştür. Dairesel pistte aracın pistin sağ tarafına belirli bir mesafede kalarak yol aldığı gözlenmiştir. Testlerde sistemden bilgisayara aktarılan ön ve sağ sensör mesafe ölçüm bilgileri, kodlayıcıdan gelen hız bilgisi, potansiyometreden gelen direksiyon yönlendirme açısı bilgisi ve sistemin ürettiği boylamsal ve yanal kontrol için PWM sinyalleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Boylamsal kontrolü sağlayan PWM sinyalinin ön sensörden gelen mesafe bilgisi ve kodlayıcıdan gelen hız bilgisi ile uyumlu olduğu; yanal kontrolü sağlayan PWM sinyalinin ise sağ sensörden gelen mesafe bilgisi ve potansiyometreden gelen açı bilgisi ile uyumlu olduğu sonucuna varılmıştır. Sonuç olarak kontrol sistemi aracın değişik hızları için test edilmiş ve birçok deneme sonucu başarılı sonuçlar elde edilmiştir.