Sualtı deney platformu için donanım ve kullanıcı arayüzünün tasarlanarak gerçeklenmesi
Design and implementation of hardware and user interface for underwater experiment platform
Yazar: AHMET FURKAN ERGAN
Danışman: DOÇ. DR. SERHAT YILMAZ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Grafiksel kullanıcı arayüzü = Graphical user interface ; Kontrol kartları = Control cards ; PID = PID ; Su altı çalışmaları = Underwater surveys

Özet:
Son yıllarda insan hayatının riske atılmaması amacıyla insansız platformların kullanılması üzerine yapılan akademik ve endüstriyel araştırmalar önemli ölçüde artmıştır. Uzaktan kumanda edilen sualtı araçları (ROV) hem sığ hem de derin sulardaki deniz bilimleri, petrol ve gaz çıkarımı, keşif ve kurtarma gibi zorlu görevler için kullanılabilirler. Bu uygulamalarda ROV hareketleri bir batmaz kablo bağlantısı veya akustik haberleşme sistemleri aracılığıyla yüzeyde bulunan bir pilot tarafından yönlendirilir. İnsansız sualtı araçlarının maliyetleri çalışma ortamlarındaki tuzluluk ve yüksek basınç gibi koşulların zorluğundan dolayı oldukça yüksek olmaktadır. Bu çalışmada sualtı uygulamaları geliştirilebilecek düşük maliyetli bir deney platformu gerçekleştirmek hedeflenmiştir. TÜBİTAK desteği ile hazırlanan sualtı deney platformu için derinlik ve yön kontrolünü gerçekleştirecek kontrol kartı ve kullanıcı arayüzü tasarlanmış ve güç katı, motor sürücüler, algılayıcı modülleri gibi tasarım aşamaları anlatılmıştır. Kart 8 adet DC, 8 adet servo motor sürebilecek şekilde tasarlanmıştır. Kontrol kartı 4 iticili deney platformuna kullanılarak bir kontrol uygulaması yapılmıştır. Derinlik ve yön kontrolünde PID yaklaşımı uygulanan bu kontrol uygulamasında iki durumlu kontrol ve PID kontrol çıktıları karşılaştırılmış ve PID kontrolün iki durumlu kontrole göre çok daha başarılı olduğu görülmüştür.

Abstract:
In recent years, academic and industrial researches on use of the unmanned platforms for the human life not be risked is significantly increased. Remotely controlled underwater vehicles (ROVs) is usable for marine sciences, oil and gas extraction, discovery and recovery tasks in shallow and deep waters. In these applications ROVs movements controlled by the pilot on the surface with a buoyant cable connection or acoustic communications. The costs of unmanned underwater vehicles is quite high for reason of difficulties of the working environment like salinity and high pressure. The aim in this study is create low-cost underwater experiment platform for underwater applications development. In this study, control board and user interface is designed to perform depth and direction control and design phases like power stage, motor drivers, sensor modules are described for the underwater experimental platform which is prepared by The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK)'s support. Board is designed for drive 8 DC motors and 8 servo motors. A PID depth and direction control application was performed with control board on experimental platform which have 4 thrusters. In this control application two-state control and PID control outputs were compared. And our results showed that, PID control method is much more successful method than the two-state control method.