Show simple item record

dc.contributor.advisorTestik, Özlem Müge
dc.contributor.authorTilkioğlu , Tuna
dc.date.accessioned2020-09-17T10:39:06Z
dc.date.issued2020
dc.date.submitted2020-08-14
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/22739
dc.description.abstractMilitary fighter aircraft are designed to operate in difficult conditions, such as suddenly changing pressure and temperature environments. This brings complex requirements and interfaces between many systems on board. Fuel system is one of the critical systems with the function of pressurizing the fuel tanks it uses. The source of the air that pressurizes the fuel tanks is important for reducing fuel evaporation, especially at high altitudes where ambient air pressure is much lower than the sea level. This air comes from the environmental control system and is converted into nitrogen-enriched air thanks to the modules that separate oxygen and nitrogen molecules in the air in inerting system. The bleed air taken from the engine compressor causes a significant reduction in the power or thrust produced by the engine. Traditional mechanical valves, called climb and dive valves, are generally developed to maintain a certain pressure limit. In aircraft using a closed pressurization system, the climb valve allows air to come out as the atmospheric pressure decreases, while the dive valve allows air flow from the source during descending. On the other hand, while the transfer of fuel from the tank takes place, the empty space (ullage) in the tank increases, resulting in a pressure drop. Mechanical valves operate according to the binary logic. Predefined pressure limits are set and up to this level, the valve is closed and when it reaches the limit, it becomes open. This may be sufficient to maintain fuel tank pressurization but does not take into account engine compressor air consumption. In this thesis, the design and implementation of a fuzzy logic controller that can be applied to the electro-mechanical valve to regulate the flow of air coming into the fuel tanks for pressurization is discussed. Mamdani’s method is selected for the inference system. Fuzzy logic was preferred to design a controller due to the modeling complexity caused by the sudden change of air pressure in the fuel tanks. At the same time, fuzzy logic was found appropriate, as it reflects the experience and perspective of experts with linguistic terms, rather than with a high level of mathematical infrastructure and analytical models for designing a controller. The main purpose in this study is to reduce the waste of supply air while meeting the pressurization requirement. Since modern fighter aircraft often perform different types of missions, two flight profiles have been created to test the controller. Four experimental and four control groups/cases were analyzed by simulation to compare the effectiveness of the new type of electro-mechanical valve with traditional mechanical ones. The designed controller has kept the fuel tank pressure within predetermined limits, while providing significant savings in the amount of supply air. In the case of fuel transfer, it was observed that bleed air consumption was decreased by 90% while in the absence of fuel transfer, bleed air was consumed almost negligibly. The designed controller can be applied for a type of electro-mechanical valve and bleed air consumption can be saved. Therefore, saved bleed air can be distributed to other systems or used to generate more power.tr_TR
dc.language.isoentr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectFuzzy Logictr_TR
dc.subjectControllertr_TR
dc.subjectAırcraft Fuel Systemtr_TR
dc.subjectFuel Tank Pressurızatıontr_TR
dc.subjectBleed Airtr_TR
dc.subjectExplosıon Preventıon Systemtr_TR
dc.subjectOBIGGStr_TR
dc.titleDesıgn Of A Fuzzy Logıc Controller For Fıghter Aırcraft Fuel Tank Pressurızatıontr_en
dc.title.alternativeMuharip Uçakların Yakıt Tankı Basınçlandırması İçin Bulanık Mantık Kontrolörü Tasarımıtr_tr
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesistr_TR
dc.description.ozetMuharip uçaklar, aniden değişen basınç ve sıcaklık ortamları gibi zorlu koşullarda çalışmak üzere tasarlanmaktadır. Bu durum, uçaktaki birçok sistem arasındaki karmaşık gereksinimleri ve ara yüzleri getirir. Yakıt sistemi, kullandığı yakıt tanklarını basınçlandırma fonksiyonuna sahip kritik sistemlerden biridir. Yakıt tanklarını basınçlandıran havanın kaynağı, özellikle açık hava basıncının deniz seviyesinden çok daha düşük olduğu yüksek rakımlarda yakıt buharlaşmasının azaltması açısından önemlidir. Kullanılan bu hava, çevresel kontrol sisteminden gelir ve patlama önleyici sistem içindeki havanın içinde oksijen ve azot moleküllerini ayıran modüller sayesinde azotça zenginleştirilmiş havaya dönüştürülür. Motor kompresöründen çekilen besleme havası motor tarafından üretilen gücün veya itmenin önemli miktarda azalmasına neden olur. Tırmanma ve dalış vanaları olarak adlandırılan geleneksel mekanik vanalar genellikle belirli bir basınç sınırını korumak üzere geliştirilmiştir. Kapalı basınçlandırma sistemi kullanan uçaklarda tırmanış sırasında, tırmanma valfi atmosfer basıncı düştükçe tank içindeki havanın dışarıya çıkmasına izin verirken, dalış valfi alçalma sırasında tanka kaynaktan havanın içeri girmesine izin verir. Öte yandan, tanktan yakıt transferi gerçekleşirken tank içindeki boşluk artar ve bu da basınçta bir azalmaya neden olur. Mekanik valfler, temel mantık çerçevesine göre çalışır. Önceden tanımlanmış basınç limitleri belirlenir ve bu seviyeye kadar vana kapalıdır ve sınıra ulaştığında açık konuma gelir. Bu, yakıt tankı basınçlandırmasını sürdürmek için yeterli olabilir, ancak motor kompresör havası tüketimini dikkate almaz. Bu tezde, yakıt tanklarına basınçlandırma için gelen havanın akışını düzenlemek için elektro-mekanik valfe uygulanabilecek bir bulanık mantık kontrolörünün tasarımı ve uygulanması ele alınmıştır. Mamdani’ye ait çıkarım metodu tercih edilmiştir. Yakıt tanklarındaki hava basıncının ani değişikliğinden kaynaklanan modelleme karmaşıklığı nedeniyle kontrolör tasarlamak için bulanık mantık kullanılmıştır. Aynı zamanda bulanık mantık, kontrolör tasarımı için yüksek düzeyde matematiksel altyapı ve analitik modellerden ziyade uzmanların deneyim ve görüşlerini insan diline ait terimlerle yansıttığı için uygun bulunmuştur. Bu çalışmadaki temel amaç basınçlandırma gereksinimini karşılarken besleme havası kullanımındaki israfı azaltmaktır. Modern muharip uçaklar genellikle farklı tipte görevler icra ettiklerinden, kontrolörü test etmek için iki uçuş profili oluşturulmuştur. Yeni tipteki elektro-mekanik vananın etkinliğini geleneksel mekanik olanlarla karşılaştırmak için dört deney ve dört kontrol grubu benzetim yöntemiyle analiz edilmiştir. Tasarlanan kontrolör, yakıt tankı basıncını önceden belirlenmiş sınırlarda tutarken, besleme havası miktarında kayda değer tasarruf sağlamıştır. Yakıt transferinin olduğu durumlarda hava alma miktarı %90 kadar düşmüş iken, yakıt transferinin olmadığı durumlarda besleme havasının neredeyse ihmal edilecek kadar az tüketildiği gözlemlenmiştir. Bu çalışma ile uçak yakıt sisteminin tank basınçlandırılması için yeni bir bakış açısı elde edilmiştir. Tasarlanan kontrolör uyumlu bir elektro-mekanik valf için uygulanabilir ve yakıt tanklarını basınçlandırmak için gerekli olan motordan çekilen kompresör havasından tasarruf sağlanabilir. Bu nedenle, tasarruf edilen kompresör havası diğer sistemlere dağıtılabilir veya daha fazla güç üretimi için kullanılabilir.tr_TR
dc.contributor.departmentEndüstri Mühendisliğitr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR
dc.embargo.lift2020-09-17T10:39:07Z
dc.fundingYoktr_TR


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record