Boşluklu füze kanatçığının dinamik modelinin sistem tanımlama metodları kullanılarak tahmin edilmesi
Boşluklu füze kanatçığının dinamik modelinin sistem tanımlama metodları kullanılarak tahmin edilmesi
Yazar: Gültekin, Ali Murat; Kılıcaslan, Sinan
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 37 No. 4, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Füze kanatçığı,boşluk dinamiği,sistem tanımlama,kuvvet kontrollü test metodu,deplasman kontrollü test metodu,doğrusallaştırma,modal analiz,boşluk modu

Bu çalışmada boşluklu füze kanatçığının dinamik modelinin sistem tanımlama metodları kullanılarak tahmin edilmesi ve sistemin modal parametrelerinin elde edilmesi için uygulanması kolay ve hesaplama süresi kısa olan bir yaklaşım geliştirilmiştir. Füze kanatçığının hareket denklemlerinde sadece kanatçık ile füze arasındaki boşluk dinamiğini dikkate almak için, sarsıcı frekansı belirli bir aralıkta tutulmuştur. Dolayısıyla kanatçığın elastik hareketi devreye girmemiştir. Önce, kuvvet kontrollü test metoduyla bu sistemin dinamiğinin doğrusal olmadığı gösterilmiştir. Daha sonra, deplasman kontrollü test metodu kullanılarak sistemin dinamiği doğrusallaştırılmıştır. Her iki test metodunda da sinüsoidal giriş uygulanmıştır. Her iki test metodundan elde edilen zaman verileri ve zaman verilerinden hesaplanan frekans verileri yardımıyla sistemin matematiksel modelleri doğrusal olan ARX ve OE metotları kullanılarak elde edilmiştir. Başka bir deyişle, hem kuvvet kontollü test verilerinin hem de deplasman kontrollü test verilerinin herbiri için boşluk dinamiğini ifade eden dört farklı model elde edilmiştir. Yani toplam olarak boşluk dinamiğini ifade eden sekiz farklı model elde edilmiştir. Sonrasında, elde edilen doğrusal modellerin gömülü dinamiğe sahip olup olmadığı herbir modelin kendi içindeki korelasyonuna bakılarak kontrol edilmiştir. Daha sonra, kuvvet ve deplasman kontrollü test metodlarıyla elde edilen test verilerine en iyi uyum sağlayan matematiksel model, sistemi tanımlayan model olarak seçilmiştir. Bundan sonra, seçilen model kullanılarak sistemin modal parametreleri elde edilmiştir. Sonuç olarak, deplasman kontrollü testin zaman verileriyle ARX modelinden elde edilen sistem tanımlama modelinin, boşluklu füze kanatçığının dinamiğini temsil eden en uygun model olduğu görülmüştür.

Bu çalışmada boşluklu füze kanatçığının dinamik modelinin sistem tanımlama metodları kullanılarak tahmin edilmesi ve sistemin modal parametrelerinin elde edilmesi için uygulanması kolay ve hesaplama süresi kısa olan bir yaklaşım geliştirilmiştir. Füze kanatçığının hareket denklemlerinde sadece kanatçık ile füze arasındaki boşluk dinamiğini dikkate almak için, sarsıcı frekansı belirli bir aralıkta tutulmuştur. Dolayısıyla kanatçığın elastik hareketi devreye girmemiştir. Önce, kuvvet kontrollü test metoduyla bu sistemin dinamiğinin doğrusal olmadığı gösterilmiştir. Daha sonra, deplasman kontrollü test metodu kullanılarak sistemin dinamiği doğrusallaştırılmıştır. Her iki test metodunda da sinüsoidal giriş uygulanmıştır. Her iki test metodundan elde edilen zaman verileri ve zaman verilerinden hesaplanan frekans verileri yardımıyla sistemin matematiksel modelleri doğrusal olan ARX ve OE metotları kullanılarak elde edilmiştir. Başka bir deyişle, hem kuvvet kontollü test verilerinin hem de deplasman kontrollü test verilerinin herbiri için boşluk dinamiğini ifade eden dört farklı model elde edilmiştir. Yani toplam olarak boşluk dinamiğini ifade eden sekiz farklı model elde edilmiştir. Sonrasında, elde edilen doğrusal modellerin gömülü dinamiğe sahip olup olmadığı herbir modelin kendi içindeki korelasyonuna bakılarak kontrol edilmiştir. Daha sonra, kuvvet ve deplasman kontrollü test metodlarıyla elde edilen test verilerine en iyi uyum sağlayan matematiksel model, sistemi tanımlayan model olarak seçilmiştir. Bundan sonra, seçilen model kullanılarak sistemin modal parametreleri elde edilmiştir. Sonuç olarak, deplasman kontrollü testin zaman verileriyle ARX modelinden elde edilen sistem tanımlama modelinin, boşluklu füze kanatçığının dinamiğini temsil eden en uygun model olduğu görülmüştür.