Büyük yapılı roket lançerlerinin modellenmesi ve kontrolü

Abstract

Roket lançerleri, üzerine roket yerleştirilerek roketlerin istenilen hedefe ulaşabilmesi için gereken dönüş ve yükseliş açısını verebilen sistemlerdir. İstenilen dönüş ve yükseliş açısını verebilmek için çeşitli tahrik sistemleri kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında elektromekanik tahrik sistemine sahip roket lançerlerinin modellenerek buna uygun olan oransal integral ve türevsel (PID) kontrolcü parametrelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Roket lançerleri daha çok savunma sanayii firmaları tarafından üretildiği için gizlilik sebebiyle sistemlerin nasıl modellendiğine dair bilgilere literatürden ulaşmak mümkün olmamaktadır. Ancak, bilindiği kadarıyla bu tip sistemlerin kontrolcü parametreleri gerçek sistem üzerinde ampirik yöntemlerle belirlenmektedir. Bu tür çalışmalarda kontrolcü parametrelerini belirlemek için kabaca sistem geometrisi ve sistem performansı belirlenmektedir. Ancak bu bilgilerin gerçek sistem ile farklılık göstermesi sebebiyle kontrolcü parametrelerinin belirlenmesi için yeterince fayda sağlamadığı görülmüştür. Ayrıca, büyük yapılı roket lançerleri üzerinde çalışmak çalışma alanı ve güvenlik açısından kolay olmamaktadır. Bu çalışma kapsamında, roket lançer modellemesi ve kontrolü yazılım ortamında yapılmıştır. Lançeri benzetebilen test düzeneği tasarlanarak kontrolcü parametrelerinin bu test düzeneği ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Modelleme yapılırken Roketsan A.Ş. firması tarafından daha önce üretilen sistemlerden alınan veriler ile yazılım kullanılarak modellenen sistem arasında kıyaslama yapılarak sistemdeki sürtünme kayıpları modele dahil edilmiştir. Gerçek sistem üzerindeki çalışmalarda sadece hassas kontrol işlemleri yapılacaktır.

Rocket launchers on which rocket are placed are used for aiming at the desired angle for azimuth and elevation axes. In order to aim, several kinds of actuation systems are used on azimuth and elevation axes. In this thesis, rocket launchers with electromechanical actuation system are modelled and determination of the correct proportional integral ve derivative (PID) controller parameters for this system is aimed. Since rocket launcher are produced by defence industrial companies, in literature, about the modelling method of the other rocket launchers there is limited information due to security. As far as known, the controller parameters of this kind of systems are determined by applying experimental method on real systems. In these kinds of workouts, system geometry and performance values are determined roughly in order to specify the controller parameters. However, these rough values differ from the real system. Therefore, they are not very useful for setting up the controller parameters. Also, working on rocket launchers having big structure is not efficient from the perspective of workshop and security. By this thesis, modelling and controlling of the rocket launcher is done on software. Test setup which simulates launcher is designed and used for determining the controller parameters. During modelling, friction losses are included in the system. These friction values are determined by comparing the values obtained from the real rocket launcher produced by Roketsan A.Ş. and values obtained from the modelled system on software. By this method, fine tuning of the controller will be performed on the real system.