Research Article

DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI

Volume: 12 Number: 3 September 30, 2024
EN TR

DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI

Abstract

İnsansız hava raçları (İHA) üzerine kontrol çalışmaları son yıllarda popülerlik kazanan bir konudur. İHA performansının maksimize edilmesi kontrol alanın temel noktasıdır. İHA grubunda yer alan döner kanatlı İHA’lar rotor sayısına göre isimlendirilir. Bu çalışmada 10 rotora sahip İHA olan decacopter kontrolü ele alınmıştır. Decacopter’in kol uzunlukları değiştirilerek başkalaşım etkisi elde edilmiştir. Simultaneous perturbation stochastic approximation (SPSA) ile kol uzunlukları tahmin edilmiş ve tahmin edilen kol uzunluklarına göre oransal integral türev (PID) katsayıları da tahmin edilerek boylamasına uçuş için kontrol parametreleri elde edilmiştir. Değişen kol uzunluklarına göre atalet momentlerinin tahmini ise stochastic gradient descent (SGD) ve yapay sinir ağları (YSA) ile ayrı ayrı tahmin edilerek boylamasına uçuş simülasyonları yapılmıştır. SGD ve YSA ile eğitim yapılabilmesi veri seti Solidworks çizim programında çizilen modellerden elde edilmiştir. Matlab/Simulink ortamında hem SGD hem de YSA tahminlerine göre boylamasına uçuş simülasyonları yapılmış ve sonuçlar tasarım performans kriterlerine göre karşılaştırılmıştır. Tasarım performans kriterlerine göre YSA ile tahmin edilen parametrelerin SGD’ye göre başkalaşım etkisi altında boylamasına uçuşta daha iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.

Keywords

References

  1. [1]İ. ATA, “Hibrit-Elektrikli İtki Sistemine Sahip Cessna 172S Uçağında Uçuş Parametrelerinin Gri İlişkisel Analiz Yöntemi ile Optimizasyonu,” Gazi Üniversitesi Fen Bilim. Derg. Part C Tasarım ve Teknol., vol. 11, no. 4, pp. 1223–1231, 2023, doi: 10.29109/gujsc.1394062.
  2. [2] M. M. Ferdaus, S. G. Anavatti, M. Pratama, and M. A. Garratt, “Towards the use of fuzzy logic systems in rotary wing unmanned aerial vehicle: a review,” Artif. Intell. Rev., vol. 53, no. 1, pp. 257–290, 2020, doi: 10.1007/s10462-018-9653-z.
  3. [3] S. D. Hanford, L. N. Long, and J. F. Horn, “A small semi-autonomous rotary-wing Unmanned Air Vehicle (UAV),” Collect. Tech. Pap. - InfoTech Aerosp. Adv. Contemp. Aerosp. Technol. Their Integr., vol. 3, no. September, pp. 1539–1548, 2005, doi: 10.2514/6.2005-7077.
  4. [4] T. Zhao and W. Li, “Design Configuration and Technical Application of Rotary-Wing Unmanned Aerial Vehicles,” Mechatronics Intell. Transp. Syst., vol. 1, no. 1, pp. 69–85, 2022, doi: 10.56578/mits010108.
  5. [5] C. Lee, S. Kim, and B. Chu, “A Survey: Flight Mechanism and Mechanical Structure of the UAV,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., vol. 22, no. 4, pp. 719–743, 2021, doi: 10.1007/s12541-021-00489-y.
  6. [6] T. Oktay and O. Kose, “Simultaneous quadrotor autopilot system and collective morphing system design,” Aircr. Eng. Aerosp. Technol., vol. 92, no. 7, pp. 1093–1100, 2020, doi: 10.1108/AEAT-01-2020-0026.
  7. [7] N. Bucki and M. W. Mueller, “Design and Control of a Passively Morphing quadcopter,” in 2019 International Conference on Robotics and Automation (ICRA), IEEE, 2019, pp. 9116–9122.
  8. [8] O. Kose and T. Oktay, “Simultaneous design of morphing hexarotor and autopilot system by using deep neural network and SPSA,” Aircr. Eng. Aerosp. Technol., vol. 95, no. 6, pp. 939–949, 2023, doi: 10.1108/AEAT-07-2022-0178.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Avionics

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

August 20, 2024

Publication Date

September 30, 2024

Submission Date

May 14, 2024

Acceptance Date

July 10, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 12 Number: 3

APA
Kose, O., Şal, F., & Oktay, T. (2024). DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 12(3), 539-549. https://doi.org/10.29109/gujsc.1483807
AMA
1.Kose O, Şal F, Oktay T. DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI. GUJS Part C. 2024;12(3):539-549. doi:10.29109/gujsc.1483807
Chicago
Kose, Oguz, Firat Şal, and Tuğrul Oktay. 2024. “DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji 12 (3): 539-49. https://doi.org/10.29109/gujsc.1483807.
EndNote
Kose O, Şal F, Oktay T (September 1, 2024) DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 12 3 539–549.
IEEE
[1]O. Kose, F. Şal, and T. Oktay, “DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI”, GUJS Part C, vol. 12, no. 3, pp. 539–549, Sept. 2024, doi: 10.29109/gujsc.1483807.
ISNAD
Kose, Oguz - Şal, Firat - Oktay, Tuğrul. “DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 12/3 (September 1, 2024): 539-549. https://doi.org/10.29109/gujsc.1483807.
JAMA
1.Kose O, Şal F, Oktay T. DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI. GUJS Part C. 2024;12:539–549.
MLA
Kose, Oguz, et al. “DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, vol. 12, no. 3, Sept. 2024, pp. 539-4, doi:10.29109/gujsc.1483807.
Vancouver
1.Oguz Kose, Firat Şal, Tuğrul Oktay. DECACOPTER BAŞKALAŞIM ETKİSİ ALTINDA BOYLAMASINA UÇUŞUNUN SPSA, SGD VE YSA İLE OPTİMİZASYONUN KARŞILAŞTIRILMASI. GUJS Part C. 2024 Sep. 1;12(3):539-4. doi:10.29109/gujsc.1483807

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526