Dönüölçerler ve dönüölçerli dengeleyiciler
Gyroscopes and gyrostabilizers
Yazar: TARIK AYABAKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Dönüölçerler günümüzde birçok sistemde kullanılmaktadır. 200 yıllık geçmişi ile sürekli olarak gelişim gösteren dönüölçerler öncelikle denizcilikte daha sonra havacılıkta yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Dönüölçerler 20.yy başlarından itibaren gemilerin yalpa (roll) hareketini dengeleme (stabilizer) maksadı ile kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde de ticari ve askeri gemilerde kullanılmaya devam etmektedir.
Kullanımı her geçen gün artan dönüölçerlerin kontrol teorisi ile olan uygulamaları da son yıllarda artmaktadır. Çalışmada dengeleyici sistemlerde kullanılan dönüölçerlerin çalışma prensibi ve dinamik yapısı incelenmiştir. Sonrasında dördüncü dereceden serbestlikli dönüölçerin lineer olmayan yapısı lineerleştirilerek lineer dönüölçer modeline tam mertebeden gözleyici tasarlanmıştır. Kestirilmiş durumlar ile sistem durumları karşılaştırılmıştır. 
Kontrol teorisinde önemli yer tutan kutup atama problemi yine dönüölçer kullanım alanlarından birisi olan helikopter modelinde incelenmiştir. Kutup atama probleminde genel olarak kullanılan Ackerman, Bass-Gura metotlarından farklı olarak beş adet 5 (beş) farklı algoritma CH–47 Helikopter modelinde uygulanarak elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca kullanılan tüm algoritmaları kapsayan genel bir algoritma yapısına da yer verilmiştir. CH–47 modelinde kullanılan algoritmalardan elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış ve bize en iyi durumu veren algoritma ortaya koyulmuştur.
Gözleyici tasarımında MATLAB programı, kutup atama metotlarının uygulanmasında Mathematica programı kullanılmıştır.

Abstract:
Gyroscopes with their 200 years development are used in many systems. They are begun to used in navigation at first then at aviation. From the beginning of 20th century they are used to stabilize roll movement of ships. Today they are still used both in navy and merchant ships.
Applications of control theory on gyroscopes rise in recent years. In this thesis working principle and dynamic structure of gyro-stabilizers are studied. Then non-linear model of four degree freedom gyro is linearized. After that full-order observer is designed for the linearized gyro model. Estimated state gains and system state are compared.
In this thesis we also studied on, one of the most important problem of control theory, pole assignment problem for a helicopter model. In pole assignment problem we studied on five algorithms different from well-known Ackerman and Bass-Gura formula. We used five different algorithms for CH-47 Helicopter model and compared the solutions we had. We also give a template of numerical algorithms for eigenvalue assignment problem. Results we had from the algorithms for CH-47 Helicopter model are compared. After comparison the most efficient algorithm is proposed.
In observer design MATLAB program and for application of pole assignment methods Mathematica program is used.