Basit öğe kaydını göster

dc.contributor.advisorKutluay, Emir
dc.contributor.authorKırımlıoğlu, Fatih
dc.date.accessioned2021-10-13T06:30:11Z
dc.date.issued2021-07-13
dc.date.submitted2021-06-25
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/25428
dc.description.abstractIn the guidance literature, various requirements on missile guidance performance have arisen and a significant number of research has been presented on these requirements. Ensuring a successful hit on the target is one of the principal properties that is studied on missile guidance problems. To guarantee high hit probability, the guidance law must be robust against disturbances. Undesired forces created on the missile in case of actuator failure and unknown target acceleration acts as a disturbance on engagement geometry. Thus, a robust guidance law can tolerate the actuator failure and unknown target acceleration effects. Another requirement of guidance problem is achieving the desired impact angle which is mainly important for deactivating the heavily armored ground targets effectively. In this thesis, an actuator fault tolerant terminal sliding mode guidance law is proposed by considering impact angle and acceleration constraints. The sliding mode control method is known to be robust against unknown disturbances and provides an adequate solution for controlling non-linear systems. In this study, the sliding mode control method is adopted for guidance design, since actuator failure and unknown target acceleration behave as a disturbance on the non-linear missile-target engagement kinematics. A first order sliding mode guidance law is designed with equivalent control method. The selected sliding surface ensures achieving a successful hit on the target with the desired impact angle. Bounded target acceleration and actuator failure effects are considered in switching function architecture. Additionally, a guidance law needs necessary data to generate proper commands for the missile. Line-of-sight (LOS) angular rate, one of the commonly used parameters in guidance laws, may not be directly measured on missiles with strapdown seekers. In this study, LOS angular rate is estimated from LOS angle with a second order sliding mode differentiator, if this rate information is not accessible by the missile. The proposed guidance law is used in the terminal flight phase. Slowly moving heavily armored vehicles are considered as a target. The performance of the proposed guidance law is analyzed with a numerical simulation model. The results of the simulation studies prove that the guidance law is robust against actuator failures and unknown target acceleration. Estimation performance of LOS angular rate is interpreted as suitable for the guidance process.tr_TR
dc.language.isoentr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectGuidance lawtr_TR
dc.subjectSliding mode controltr_TR
dc.subjectSliding mode differentiatortr_TR
dc.subjectİmpact angletr_TR
dc.subjectTarget accelerationtr_TR
dc.subjectDisturbancestr_TR
dc.subjectLOS rate estimationtr_TR
dc.titleActuator Fault Tolerant Terminal Sliding Mode Guidance Law with Impact Angle and Acceleration Constraintstr_TR
dc.title.alternativeAktüatör Arizasi Toleransli Çarpma Açisi Ve İvme Kisitlari İle Terminal Kayan Kipli Güdüm Kanunutr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesistr_TR
dc.description.ozetGüdüm literatüründe, füze güdüm performansı üzerine çeşitli gereksinimler ortaya çıkmış ve bu gereksinimler üzerine önemli bir sayıda araştırma yapılmıştır. Hedefin başarılı bir şekilde vurulmasının sağlanması, füze güdümü problemleri üzerinde çalışılan başlıca niteliklerden biridir. Yüksek vuruş olasılığının garanti edilebilmesi için güdüm kanununun bozucu etkilere karşı gürbüz olması gerekmektedir. Aktüatör arızaları nedeniyle füze üzerinde oluşan istenmeyen kuvvetler ve bilinmeyen hedef ivmeleri, angajman geometrisi üzerinde bozucu etki yaratmaktadır. Bu nedenle, gürbüz bir güdüm kanunu aktüatör arızası ve bilinmeyen hedef ivmesi etkilerini tolere edebilmelidir. Güdüm probleminin bir başka gereksinimi ise, ağır zırhlı yer hedeflerinin etkisiz hale getirilmesinde önemli olan arzu edilen vuruş açısının elde edilmesidir. Bu tezde, vuruş açısı ve ivme kısıtları dikkate alınarak aktüator arızası toleranslı kayan kipli bir terminal güdüm kanunu tasarlanmıştır. Kayan kipli kontrol metodu bilinmeyen bozuculara karşı gürbüz olmaktadır ve lineer olmayan sistemlerin kontrolünde elverişli bir çözüm sunmaktadır. Aktüatör arızası ve bilinmeyen hedef ivmesinin lineer olmayan füze-hedef angajman kinematiği üzerinde bozucu olarak davranması nedeniyle, bu çalışmada kayan kipli kontrol metodu kullanılmıştır. Eşdeğer kontrol metodu ile birinci dereceden kayan kipli bir güdüm kanunu tasarlanmıştır. Seçilen kayan yüzey, hedefin arzu edilen bir vuruş açısı ile başarılı bir şekilde vurulmasını sağlamaktadır. Anahtarlama fonksiyonu tasarımında sınırlandırılmış hedef ivmesi ve aktüatör arızası etkileri dikkate alınmıştır. Ayrıca, güdüm kanununun uygun komutları üretebilmesi için gerekli verilere ihtiyaç duymaktadır. Güdüm kanunlarında genellikle kullanılan görüş hattı açısal hızı, sabit arayıcı kullanılan füzelerde doğrudan ölçülememektedir. Bu çalışma içerisinde, görüş hattı açısal hızının füze tarafından ulaşılabilir olmadığı durumlarda bu açısal hız, görüş hattı açısı üzerinden ikinci dereceden kayan kipli türev alıcı ile kestirilmiştir. Tasarlanan güdüm kanunu uçuşun terminal safhasında kullanılabilmektedir. Yavaş ilerleyem ağız zırhlı vasıtalar hedef olarak belirlenmiştir. Tasarlanan güdüm kanununun performansı nümerik simülasyon modeli ile analiz edilmiştir. Simülasyon çalışmaları sonuçları, güdüm kanununun aktüatör arızasına ve bilinmeyen hedef ivmesine karşı gürbüz olduğunu ortaya koymuştur. Bakış hattı açısal hızının kestirim performansının güdüm işlemi için uygun olduğu değerlendirilmiştir.tr_TR
dc.contributor.departmentMakine Mühendisliğitr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR
dc.embargo.lift2021-10-13T06:30:11Z
dc.fundingYoktr_TR


Bu öğenin dosyaları:

Bu öğe aşağıdaki koleksiyon(lar)da görünmektedir.

Basit öğe kaydını göster

info:eu-repo/semantics/openAccess
Aksi belirtilmediği sürece bu öğenin lisansı: info:eu-repo/semantics/openAccess