Savaş uçağı titreşimlerinin farklı kontrol yöntemleri kullanılarak manyeto-reolojik damperle yarı aktif kontrolü

Abstract

Uçaklar iniş anında ve taksi pozisyonunda titreşimlere maruz kalmaktadır. Bu da insan sağlığını olumsuz olarak etkileyebilmektedir. Oluşabilecek olumsuz etkileri ortadan kaldırmak için uçaklarda iniş takımları kullanılmaktadır. Bununla birlikte zaman ilerledikçe insanlarda teknolojinin gelişmesine bağlı olarak konfor beklentisi de artmıştır. Bu sebeple insan güvenliği ve konfor açısından en uygun iniş takımlarını geliştirmek için birçok çalışma yapılmış ve halen devam edilmektedir. Titreşimleri azaltmak için pasif, yarı aktif ve aktif iniş takımları kullanılmaktadır. Titreşimlerin sönümlenmesinde kullanılan en etkili sistem aktif iniş takımlarıdır. Ancak yarı aktif iniş takımları, aktif iniş takımlarına yakın performans göstermesi ve maliyetinin düşük olmasından dolayı tercih edilmektedir. Bu çalışmada, bir savaş uçağı on serbestlik dereceli taksi pozisyonuna göre modellenmiş ve yarı aktif kontrol için MR (Manyeto-Reolojik) sönümleyici kullanılmıştır. Yarı aktif kontrol için birinci model: uçak iniş takımlarına MR sönümleyici uygulanmış model ve ikinci model: uçak koltuklarına MR sönümleyici uygulanmış model olmak üzere iki ayrı matematiksel model kullanılmıştır. MR sönümleyici modeli olarak, geliştirilmiş Bouc-Wen modeli kullanılmıştır. Sistem ilk önce pasif olarak modellenmiş, ardından pasif sönümleyiciler yerine MR sönümleyiciler kullanılarak modellenmiştir. MR sönümleyicinin kontrolsüz 0 V hali pasif sistem ile karşılaştırılmış ve emniyet açısından uygunluğu ortaya konulmuştur. Daha sonra birinci model için sistemin kontrolünde Bulanık Mantıklı Kontrol (BMK) ve PID kontrol yöntemleri kullanılmıştır. İkinci model de sistemin kontrolü, Doğrusal Matris Eşitsizlikleri (DME) tabanlı durum geri-beslemeli H∞ kontrol ile yapılmıştır. Modelleme ve simülasyon çalışmaları, MATLAB-Simulink programı vasıtasıyla gerçekleştirilmiştir. H∞ kontrolcünün tasarımında, YALMIP ayrıştırıcı yazılımı kullanılmıştır. Simülasyon sonuçları, uçak gövdesinin ve pilotların maruz kaldığı titreşimlerin azaltılmasında yarı aktif kontrolün olumlu performansını göstermiştir. Bu sayede farklı kontrol yöntemlerinin sonuçları karşılaştırılmıştır.