Sabit kanatlı bir İHA’nın model öngörülü kontrolü için döngüde yazılım simülasyonu

Abstract

Bu çalışmada, bilgisayar tabanlı bir uçuş simülatörü olan X-Plane ile Simulink ortak çalışması yapılarak bir Cessna 172 uçağının rüzgârlı hava koşulları altında hız kontrolü gerçekleştirilmiştir. Trim koşullarında doğrusallaştırılan model için model öngörülü kontrolcü (MPC) geliştirilmiş ve döngüde yazılım (SIL) testleri yapılmıştır. Modele, rüzgâr bozucu etkisi olarak literatürde çok tercih edilen Von Karman rüzgâr türbülans modeli eklenmiştir. Veri iletişimi, gerçek zamanlı bir kullanıcı olan datagram protokolü (UDP) ile sağlanmıştır. Benzetim çalışmalarının sonuçları, literatürdeki PID kontrol tabanlı otopilot geliştirme çalışmalarının sonuçlarıyla karşılaştırılarak incelenmiştir. Buna göre, uçuş kontrol yüzeyleri ve gaz kolu kısıtlarının da dikkate alındığı MPC yöntemiyle kontrol edilen İHA’da, yunuslama stabilitesi korunarak hız referansı değişiklikleri doğru bir şekilde izlenmiştir ve benzeri çalışmalara kıyasla daha başarılı sanal uçuş testleri gerçekleştirildiği görülmüştür.