Quadrotorlar için Eş Zamanlı Olmayan Başkalaşım Tasarımı

Quadrotor ticari, askeri ve dış mekân uygulamalarında yaygın olarak kullanılan dört rotorlu insansız hava aracı türüdür. Bu çalışmadaquadrotor’un boylamasına ve yanlamasına olan uçuşunun modellemesi, kontrolü ve uçuş sırasındaki geometri değişimi ile başkalaşımdurumu ele alındı. Başkalaşım işlemi boylamasına ve yanlamasına uçuşta aynı anda gerçekleşmemektir. Quadrotor uçuş sırasındakigeometri değişimi ya da uçuştan önce yerde iken meydana gelen geometri değişimi başkalaşım olarak ifade edilir. Quadrotor türüinsansız hava araçlarında kolların uzayıp kısalması ve kol kesişim açılarının değiştirilmesi gibi çeşitli başkalaşım türleri vardır bubaşkalaşım türlerine çalışmada yer verildi. Quadrotor yapısal olarak basit olmasına rağmen kontrol yapısı olarak zor ve karmaşık birsistemden oluşur. Quadrotor matematiksel modeli non-lineer bir yapıya sahiptir. Bu yapı kullanılarak quadrotor kontrolü sağlanabilirfakat bu çalışma kapsamında lineer olmayan yapı çeşitli yöntemler kullanılarak lineer duruma getirildi. Lineer ifadeler çeşitli giriş veçıkışlar kullanılarak durum uzay modeli yaklaşımı ile ifade edildi. Dinamik modelin elde edilmesinde quadrotor sistemlerinde yaygınolarak kullanılan Newton Euler metodu kullanıldı. Durum uzay modeli kullanılarak sistemin simülasyonu Matlab / SIMULINKortamında gerçekleştirildi. Matlab / SIMULINK için gerekli olan parametreler ve sistemin grafiksel çizimi ise CAD programındayapıldı. Bu programdan kütle, atalet gibi parametreler elde edildi. Sistemin kontrolünde ise yaygın olarak kullanılan PID algoritmasıkullanıldı. Kontrol sistemi için gerekli olan Kp, Ki ve Kd gibi katsayılar ise deneysel olarak elde edildi. Von Karmana Türbülansmodeli quadrotor belirli bir gürültü altında yükselme, boylamasına, yanlamasına ve yörünge izleme işlemleri için kullanıldı. Buçalışmanın sonucu olarak eş zamanlı olmayan morphing ile boylamasına ve yanlamasına uçuş belirli bir gürültü altında PID kontrolalgoritması kullanılarak gerçekleştirilmiş ve sonuçlar grafikler ile ortaya konulmuştur.