Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.11851/3514
Title: İnsansız hava aracı sistemlerinde hata tespit yaklaşımları
Other Titles: Fault detection methods for unmanned airvehicles
Authors: Kasnakoğlu, Coşku
Demircan, Merve
Keywords: Kalman filtresi
İnsansız hava araçları
EKF
UKF
Doğrusal olmayan sistemler
Modelleme
Matlab
Simulink
Elektronik uçuş kontrol sistemleri
Aktüatör hata tespiti
Durum uzay modelleri
Kalman filter
Unmanned Air Vehicles
Nonlinear systems
Modeling
Simulation
Matlab
Simulink
Flight control systems
Actuator fault detection
State space modeling
Issue Date: 2019
Publisher: TOBB University of Economics and Technology,Graduate School of Engineering and Science
TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü
Source: Demircan, M. (2019).İnsansız hava aracı sistemlerinde hata tespit yaklaşımları. Ankara: TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]
Abstract: İnsansız hava araçlarının günümüzdeki kullanım alanının hızla artmasıyla birlikte özellikle kontrol yüzeylerinde oluşabilecek problemlein erken tespiti için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bu hata tespitleri, insansız hava araçları (İHA) için sistem güvenliği, dayanıklılık ve güvenilirliğin sağlanmasında önemli bir rol oynar. Bu tez, insansız hava araçlarında irtifa dümeni, yön dümeni ve kanatçık gibi kontrol yüzeylerinin kilitlenmesi, sisteme rastgele giriş değerlerinin verilmesi ve benzeri gibi farklı hata senaryoları için doğrusal olmayan sistemler için Genişletilmiş Kalman Filtresi ve Kokusuz Kalman Filtresi yöntemlerinin uygulanmasını göstermektedir. Sensör sonuçları ile tahmin sonuçları arasında karşılaştırma yapıp ilgili durumların tahminini sunmaktadır. İlk olarak,dinamik ve kinematik denklemlerin yardımıyla hava aracı sisteminin doğrusal olmayan durum uzay sistemi formüle edilmiştir. İnsansız hava aracının ayrodinamik parametreleri rüzgar tüneli deneyleri, uçuş testleri ve parametre benzetim yöntemleri gibi yöntemlerle belirlenmiş, gerekli varsayımlar yapılmış ve sistem matematiksel ortamdan çıkarılıp Simulink ortamında modellenmiştir. Ardından, filtreleri uygulamak için irtifa dümeni, yön dümeni ve kanatçık gibi farklı kontrol yüzeyleri için belirli sürelerde sistemde oluşan farklı hata senaryoları oluşturulmuş ve sistem modeline uygulanmıştır. Sonrasında hatalı kontrol yüzeyinin etkilediği yunuslama, yuvarlanma ve sapma hareketlerinden ilgili hareket durumları incelenmiş ve hata tespitleri gözlemlenmiştir. Son olarak, ölçüm ve filtre tahminleri yorumlanmıştır. Sistem MATLAB ve Simulink ortamında modellenmiştir. Yöntemlerin performansları simülasyon sonuçları kullanılarak yorumlanmıştır.
Various methods have been developed for the early detection of problems that may occur especially on the control surfaces with the rapid increase in the usage area of unmanned aerial vehicles. These fault detection methods play an important role in ensuring system security, durability and reliability for unmanned aerial vehicles (UAVs). This thesis demonstrates the application of Extended Kalman Filter and Unscented Kalman Filter methods for nonlinear systems for different fault scenarios such as locking of control surfaces such as rudder, elevator and aileron of unmanned aerial vehicles or random input values to the system and etc. It compares the sensor results with the estimation results and presents the estimation of the relevant situations. Firstly, the nonlinear state space system of the aircraft system is formulated with the help of dynamic and kinematic equations. Aerodynamic parameters of unmanned aircraft are determined by methods such as wind tunnel experiments, flight tests and parameter comparison methods, necessary assumptions were made and the system is taken from mathematical environment and modeled in Simulink environment. Then, different error scenarios are created for different control surfaces such as rudder, elevator and aileron in order to apply the filters and applied to the system model. Afterwards, the related motion cases are examined from the pitch, roll and yaw movements affected by the faulty control surface and the error determinations are observed. Finally, measurement and filter estimations are interpreted. The system is modeled in MATLAB and Simulink environment. The performances of the methods are interpreted using simulation results.
URI: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp
https://hdl.handle.net/20.500.11851/3514
Appears in Collections:Elektrik-Elektronik Mühendisliği Yüksek Lisans Tezleri / Electrical & Electronics Engineering Master Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
609193.pdfMerve Demircan_Tez3.13 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

16
checked on Dec 26, 2022

Download(s)

12
checked on Dec 26, 2022

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.