Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı

Muhammed Fatih Çakır; Meral Bayraktar

doi:10.17341/gazimmfd.660584

Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı

Öz

Ana muharebe tankları ülkelerin kara savunma güçlerinde önemli yere sahiptir. Zorlu arazi şartlarına karşı dayanıklı, hedefe hızlı ve doğru şekilde odaklanabilen silah sistemi bulunan ana muharebe tanklarına sahip ordular kara savaşlarında büyük üstünlük sağlamaktadırlar. Bu yüzden son yıllarda ana muharebe tanklarına yönelik akademik çalışmaların arttığı görülmektedir. Bu çalışma ana muharebe tankının modellemesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımını içermektedir. Ana muharebe tankı gövde ve silah sistemi olarak ayrı ayrı ele alınmıştır. Gövde ana kütle ve alt kütlelerden oluşmaktadır. Silah sistemi yatay eksende hareketi sağlayan azimut dinamiği ve düşey eksende hareketi sağlayan yükseltme dinamiği olarak iki kısımda incelenmiştir. Yükseltme dinamiği analizinde kullanılan APG (Aberdeen Proven Ground) yol profili tanka bozucu giriş olarak uygulanmış, gövdeye ait ana kütle ve yükseltme dinamiği zaman cevapları incelenmiştir. Düşey düzlemde silah sisteminde salınımlar meydana geldiği görülmüştür. Bu salınımları önlemek amacıyla LQR kontrolör tasarlanmıştır. Aktif ve pasif durumlar karşılaştırıldığında salınımların büyük oranda azaltıldığı, namlunun hedeften sapmasının önlendiği görülmüştür. Ayrıca uygulanan kontrolör kuvvetlerinin uygulanabilir oranlarda oldukları belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

1. Shukla, J., "Modelling and Simulation of Main Battle Tank to Stabilize the Weapon Control System," SAE Technical Paper, 2018-28-0078, 2018
2. Jakati A., Banerjee S., Jebaraj C., Development of Mathematical Models, Simulating Vibration Control of Tracked Vehicle Weapon Dynamics, Defence Science Journal, 67 (4), 465-475, 2017
3. Sever M., Şendur H.S., Yazıcı H., Arslan M. S., Durum Türevi Geri Beslemeli LQR Kontrolör ile Aktif Süspansiyon Sistemi Tasarımı, Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, Eskişehir-Türkiye, 516-521, 29 Eylül -1 Ekim, 2016.
4. Bayraktar M., Tahtalı M., Raylı Taşıtlarda Dinamik Hareketler ve Titreşim Azaltma Yöntemlerinin İncelenmesi, Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 26 (1), 1-10, 2019
5. Arık R, Ana Muharebe Tankı Atış Sisteminin Modellenmesi ve Denetimi, Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2005
6. Karayumak T., Modeling and Stabilization Control of a Main Battle Tank, Doktora Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2011
7. Sever M., Şendur H.S., Yazıcı H., Arslan M.S., Biodinamik Sürücü Modeli İçeren Bir Taşıt Süspansiyon Sisteminin Durum Türevi Geri Beslemeli LQR ile Aktif Titreşim Kontrolü, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (3), 1573-1583, 2019
8. Sever M., Yazıcı H., Observer Based Optimal Vibration Control of a Full Aircraft System Having Active Landing Gears and Biodynamic Pilot Model, Shock and Vibration, 2016

9. Venkatasubramanian N., Banarjee S., Balamurgan V., Non-linear Seventeen Degrees of Freedom Ride Dynamics Model of a Full Tracked Vehicle in simMechanics, Procedia Engineering, 144(2016), 1086-1093, 2016
10. Banarjee S., Balamurgan V., Krishnakumar R., Ride Comfort Analysis of Math Ride Dynamics Model of Full Tracked Vehicle with Trailing Arm Suspension, Procedia Engineering, 144(2016), 1110-1118, 2016
11. Banarjee S., Balamurgan V., Krishnakumar R., Effect of Integrated Ride and Cornering Dynamics of a Military Vehicle on The Weapon Responses, Proceedings of The Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics, 232 (4), 536-554, 2018
12. Özdemir M. N., Steering Dynamics of Tracked Vehicles, Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2016
13. Afacan K., Modeling and Control of a Stabilization System, Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2004
14. Gümüşay Ö., Intelligent Stabilization Control of Turret Subsystems Under Disturbances From Unstructred Terrain, Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2006
15. Songül S., Tank Namlusu Stabilizasyon Sisteminin Ardunio ile Uygulanması ve Deneysel Düzeneğin Hazırlanması, Yüksek Lisans Tezi, Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014
16. Purdy, D. J., Comparison of Balance and out of Balance Main Battle Tank Armaments, Shock and Vibration, 8(3-4), 167-174, 2001
17. Tatar A., Modeling of Non-linear Effect in Remote Controlled Stabilized Gun Systems, Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018
18. Altun Y., Çeyrek Taşıt Aktif Süspansiyon Sistemi için LQR ve LQI Denetleyicilerinin Karşılaştırılması, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 5(3), 61-70, 2017
19. Gandhi P., Adarsh S., Ramachandran K.I., Performance Analysis of Half Car Suspension Model with 4 DOF Using PID, LQR, FUZZY and ANFIS Controllers, Procedia Computer Science, 115(2017), 2-13, 2017
20. Mathworks, lqr, https://www.mathworks.com/help/control/ref/lqr.html, Erişim tarihi Ağustos 20, 2019

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Muhammed Fatih Çakır
0000-0002-7459-5014
Türkiye

Meral Bayraktar ^*
0000-0002-8779-0476
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

21 Temmuz 2020

Gönderilme Tarihi

17 Aralık 2019

Kabul Tarihi

29 Nisan 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 35 Sayı: 4

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.660584

IZ

https://izlik.org/JA63TD37WS

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Çakır, M. F., & Bayraktar, M. (2020). Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(4), 1861-1876. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.660584

AMA

1.Çakır MF, Bayraktar M. Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı. GUMMFD. 2020;35(4):1861-1876. doi:10.17341/gazimmfd.660584

Chicago

Çakır, Muhammed Fatih, ve Meral Bayraktar. 2020. “Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 (4): 1861-76. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.660584.

EndNote

Çakır MF, Bayraktar M (01 Temmuz 2020) Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 4 1861–1876.

IEEE

[1]M. F. Çakır ve M. Bayraktar, “Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı”, GUMMFD, c. 35, sy 4, ss. 1861–1876, Tem. 2020, doi: 10.17341/gazimmfd.660584.

ISNAD

Çakır, Muhammed Fatih - Bayraktar, Meral. “Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/4 (01 Temmuz 2020): 1861-1876. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.660584.

JAMA

1.Çakır MF, Bayraktar M. Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı. GUMMFD. 2020;35:1861–1876.

MLA

Çakır, Muhammed Fatih, ve Meral Bayraktar. “Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 35, sy 4, Temmuz 2020, ss. 1861-76, doi:10.17341/gazimmfd.660584.

Vancouver

1.Muhammed Fatih Çakır, Meral Bayraktar. Ana muharebe tankının modellenmesi ve silah salınımlarının azaltılması için LQR kontrolör tasarımı. GUMMFD. 01 Temmuz 2020;35(4):1861-76. doi:10.17341/gazimmfd.660584

Cited By

Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü

Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.985449

Üç serbestlik dereceli yeni bir küresel uçuş simülatörünün tasarımı ve kontrolü

Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1103916

Nghiên cứu, khảo sát đặc trưng nhiễu tác động lên hệ thống điều khiển truyền động vũ khí trên phương tiện cơ động bánh xích

Journal of Military Science and Technology

https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2023.71-77

Modeling and Simulation of Elevation Dynamics of Main Battle Tank Weapon System with Linear Graph Method

Arabian Journal for Science and Engineering

https://doi.org/10.1007/s13369-023-08546-6

Enhancing Suspension System Control Performance Using PID Controller Incorporated Low-Pass Filter Optimizated with Genetic Algorithm

Deu Muhendislik Fakultesi Fen ve Muhendislik

https://doi.org/10.21205/deufmd.2024267713