Uçak yer operasyonları için eş zamanlı simülasyon yöntemi ile uçak fren ve yönlendirme sistemleri geliştirme çalışmaları
Development of aircraft brake and steering system using co-simulation method for aircraft ground operations
Yazar: SEFA SEMİZ
Danışman: PROF. DR. MEHMET ARİF ADLI
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Model tabanlı tasarım ve sistem geliştirme çalışmaları birçok yönden avantaj sağlayan güçlü bir tasarım tekniğidir. Bu teknik tasarım için sanal prototip geliştirme ve donanıma entegre edilmeden önce denetleyici test ve düzeltme çalışmalarına olanak sağlar. Kontrol çalışmalarında sistemin gerçek davranışını tam anlamıyla yansıtmak denetleyicinin donanıma entegre edildiğinde istenilen şekilde çalışabilmesi için önemlidir. Doğru şekilde ayarlanamayan konrolcü parametreleri, denetleyici testleri sırasında istenmeyen durumlar ile karşılaşılmasına neden olabilmektedir. Bu tezde eş zamanlı simülasyon yöntemi ile yapılan sanal uçak prototip modeli oluşturulmuştur. Tezde aynı zamanda sanal prototip ile denetleyici tasarımı gerçekleştirilmiştir. Eş zamanlı simülasyon yöntemi tasarımcıya uçağın gerçek dünya davranışını sanal ortamda yansıtmasını sağlamaktadır ve bu sayede denetleyici geliştirme çalışmalarıın daha hassas bir şekilde yapılarak test süreçlerininin iyileştirmesine katkıda bulunmaktadır. Çoklu gövde dinamiği yöntemi ile kurulan uçak modeli, matematiksel olarak kurulan alt sistem modeli ve denetleyici modeli ile birlikte çalıştırılarak uçağın yer manevralarının benzetimi yapılmıştır. Kurulan uçak modeli test verisi ile karşılaştırılmıştır. Test verisi ve uçak modeli sonuçlarının uyumlu oldukları gözlenmiştir. Uçak modeli kullanılarak fren kontrolcüsü ve yönlendirme kontrolcüsü tasarımları gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Model-based design and system development studies are powerful design techniques that provide advantages in many ways. This method allows virtual prototype development for design and controller testing and correction studies before being integrated into the hardware. In control studies, it is important to fully reflect the actual behavior of the vehicle in order for the controller to function as desired when integrated into the equipment. Controller parameters that cannot be set correctly may cause undesirable situations to be encountered during controller tests. In this thesis, a virtual aircraft prototype model made by co-simulation method is created. At the same time, controller design was carried out with a virtual prototype in the thesis. The co-simulation method allows the designer to reflect the real-world behavior of the vehicle in a virtual environment, and thus contributes to the improvement of testing processes by performing controller development studies more precisely. The aircraft model which is modeled by using the multibody dynamics method is used for ground maneuvering together with the mathematical subsystem model and controller model. The established aircraft model is compared with the test data. It has been observed that the test data and aircraft model results are compatible. Brake controller and steering controller designs were carried out using the aircraft model.