Hava ulaşım araçlarında kontrol ve yol planlaması: Sabit kanatlı hava araçları kontrol tasarımı üzerine bir durum çalışması

Abstract

İnsansız-otonom ya da denetimli olsun, gittikçe yaygınlaşan hava araçlarında uçuşun güvenli bir şekilde yapılması ekonomik, etkin ve tutarlı bir kontrol ile mümkün olacaktır. Hava sistemlerinde uçuş kontrol parametrelerinin doğru ayarlanamaması uçuş güvenlik sorunlarına neden olabilmekte, donanım maliyetleri ise bu tür araçlarda kontrol-parametre ayarlarının önemini arttırmaktadır. Öte yandan elektronik, havacılık, mekatronik mühendisliği gibi bölümlerde kontrol teorisi için deneysel platform ihtiyaçları bulunmaktadır. Bu makalede, kontrol sistem tasarımı deneysel eğitimleri için sabit kanatlı ve tek motorlu Cessna 172SP model bir uçak modellenmiş ve denetimi için kontrolör sistemi tasarlanmıştır. Uçağın dinamik ve kinematik matematiksel modeli oluşturularak, PID kontrolü ele alınmış ve MATLAB Simulink ortamında simülasyonları gerçekleştirilmiştir. X-Plane yazılımı kullanılarak gerçek zamanlı uçuş simülasyonları ile yol planlaması için durum çalışması da yapılmıştır. Farklı kontrol-parametreleri için elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak PID kontrolünün ve güzergah planlamasının etkinliği görülmüş ve sistemin düşük maliyetli bir deney ortamı olduğu, kontrol tasarımı için uygulama aracı olarak kullanılmasının mümkün olduğu değerlendirilmiştir.