Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Effect Analysis of Active Morphing on Control Effort of Combined Output and Input Variance Constrained Controller Guided Load-Carrying UAVs

Yıl 2026, Cilt: 9 Sayı: 1, 322 - 331, 14.01.2026
https://doi.org/10.47495/okufbed.1660994

Öz

In this research article effect analysis of active morphing on control effort of combined output and input variance constrained controller guided load-carrying UAVs are considered and analysed. For satisfying autonomous control, output and input variance constrained controller (i.e., O&I-VC) is benefitted. Wing and horizontal tailplane of the load-carrying UAV is able to extend and shorten in span wise direction. These extensions and shortenings have important effects on control effort of the O&I-VC applied applications. In this article these effects are considered and best morphing combination is tried to be determined. Flight at best combination both satisfy reduce fuel consumption and contribute a green ecosystem and also have positive contributions on flight performance specialties such as maximum endurance, maximum range and ceiling altitude.

Kaynakça

  • Chao H., Cao Y., Chen YQ. Autopilots for small fixed-wing unmanned aerial vehicles: A Survey, Paper presented at IEEE International Conference on Mechatronics and Automation 2007, Harbin.
  • Etkin B., Reyd LD. Dynamics of flight: Stability and control. John Wiley & Sons, New York, 1996, bölümler 2-6.
  • Köse O. Stochastic optimal tuning for flight control system of morphing arm octorotor. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2024: 96(5): 669-678.
  • Köse O. Octorotor flight control system design with stochastic optimal tuning, deep learning and differential morphing. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 2024: 46(6).
  • Oktay T. Combined outputs variance constrained and input variance constrained design for flight control. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers: Part G-Journal of Aerospace Engineering 2015; 229(12): 2196-2204.
  • Oktay T., Konar M., Onay M., Aydin M., Abdallah Mohamed M. Simultaneous small UAV and autopilot system design. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2016; 88(6).
  • Oktay T., Sultan C. Simultaneous helicopter and control-system design. AIAA Journal of Aircraft 2013; 50(3): 911-926.
  • Oktay T., Sultan C. Flight control energy saving via helicopter rotor active morphing. AIAA Journal of Aircraft 2014; 51(6): 1784-1805.
  • Oktay T., Sal F. Helicopter control energy reduction using moving horizontal tail. The Scientific World Journal: Aerospace Engineering 2015. doi: 10.1155/2015/523914.
  • Oktay T., Sultan C. Comfortable helicopter flight via passive/active morphing. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems 2015; 51: 2876-2886.
  • Oktay T., Sal F. Helicopter control energy reduction using moving horizontal tail. The Scientific World Journal: Aerospace Engineering 2015. doi: 10.1155/2015/523914.
  • Oktay T., Sal F. Combined passive and active helicopter main rotor morphing for helicopter energy save. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 2016; 38: 1511-1525.
  • Oktay T., Sal F. Effect of the simultaneous variation in blade root chord length and blade taper on helicopter flight control effort. International Journal of Aerospace Engineering 2017; 1-9.
  • Nelson RC. Flight stability and automatic control, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, 2007, bölümler 2-6.
  • Sahin H., Köse O., Oktay T. Simultaneous autonomous system and powerplant design for morphing quadrotors, Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2022; 94(8): 1228-1241.
  • Sal F. Effects of the actively morphing root chord and taper on helicopter energy. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2020; 92(2): 264-270.
  • Sal F. Simultaneous swept anhedral helicopter blade tip shape and control-system design. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2022; 95(1): 101-112.
  • Sal F., Simultaneous actively morphing swept anhedral blade tip shape and helicopter flight control-system design, Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2025, submitted.
  • Skelton RE., Lorenzo MD. Space structure control design by variance assignment, Journal of Guidance, Control, and Dynamics 198; 8(4): 454-462.
  • Skelton RE., Sultan C. Controllable tensegrity, A new class of smart structures,” SPIE Intl. Symposium on Smart Structures and Materials, San Diego, CA, 1997.
  • Uzun M. Flight control system design of UAV with wing incidence angle simultaneously and stochastically varied. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2024; 96(5): 715-725.

Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi

Yıl 2026, Cilt: 9 Sayı: 1, 322 - 331, 14.01.2026
https://doi.org/10.47495/okufbed.1660994

Öz

Bu araştırma yayınında birleştirilmiş giriş ve çıkış varyansı kısıtlı kontrolcü ile otonom kontrolü sağlanan yük taşıyan bir İHA’nın maruz kalacağı aktif başkalaşımın kontrolcünün kontrol çabası üzerinde etkileri ele alınmaya ve analiz edilmeye çalışılmıştır. Otonom kontrolü sağlama adına bu çalışmada çıkış ve giriş varyansı kısıtlı kontrolcüden yani O&I-VC den faydalanılmıştır. Yük taşıyan İHA’nın kanadı ve yatay kuyruğu açıklık doğrultusunda uçuş sırasında uzayıp kısalabilmektedir. Bu uzama kısalmalar O&I-VC kontrolcüsünün başvurulduğu uygulamalarda kontrol çabası üzerinde önemli etkilere sahiptir. Bu çalışmada bu etkiler göz önünde bulundurulup en iyi başkalaşım kombinasyonunun tespiti sağlanmaya çalışılacaktır. En iyi kombinasyonda uçuşun sürdürülebilmesi hem enerji sarfiyatını azaltacak, hem de daha yeşil bir eko sisteme imkân tanıyacak hem de havada kalış süresi, maksimum menzil, tavan irtifası gibi uçuş performans özelliklere de pozitif katkılar sunacaktır.

Kaynakça

  • Chao H., Cao Y., Chen YQ. Autopilots for small fixed-wing unmanned aerial vehicles: A Survey, Paper presented at IEEE International Conference on Mechatronics and Automation 2007, Harbin.
  • Etkin B., Reyd LD. Dynamics of flight: Stability and control. John Wiley & Sons, New York, 1996, bölümler 2-6.
  • Köse O. Stochastic optimal tuning for flight control system of morphing arm octorotor. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2024: 96(5): 669-678.
  • Köse O. Octorotor flight control system design with stochastic optimal tuning, deep learning and differential morphing. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 2024: 46(6).
  • Oktay T. Combined outputs variance constrained and input variance constrained design for flight control. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers: Part G-Journal of Aerospace Engineering 2015; 229(12): 2196-2204.
  • Oktay T., Konar M., Onay M., Aydin M., Abdallah Mohamed M. Simultaneous small UAV and autopilot system design. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2016; 88(6).
  • Oktay T., Sultan C. Simultaneous helicopter and control-system design. AIAA Journal of Aircraft 2013; 50(3): 911-926.
  • Oktay T., Sultan C. Flight control energy saving via helicopter rotor active morphing. AIAA Journal of Aircraft 2014; 51(6): 1784-1805.
  • Oktay T., Sal F. Helicopter control energy reduction using moving horizontal tail. The Scientific World Journal: Aerospace Engineering 2015. doi: 10.1155/2015/523914.
  • Oktay T., Sultan C. Comfortable helicopter flight via passive/active morphing. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems 2015; 51: 2876-2886.
  • Oktay T., Sal F. Helicopter control energy reduction using moving horizontal tail. The Scientific World Journal: Aerospace Engineering 2015. doi: 10.1155/2015/523914.
  • Oktay T., Sal F. Combined passive and active helicopter main rotor morphing for helicopter energy save. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 2016; 38: 1511-1525.
  • Oktay T., Sal F. Effect of the simultaneous variation in blade root chord length and blade taper on helicopter flight control effort. International Journal of Aerospace Engineering 2017; 1-9.
  • Nelson RC. Flight stability and automatic control, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, 2007, bölümler 2-6.
  • Sahin H., Köse O., Oktay T. Simultaneous autonomous system and powerplant design for morphing quadrotors, Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2022; 94(8): 1228-1241.
  • Sal F. Effects of the actively morphing root chord and taper on helicopter energy. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2020; 92(2): 264-270.
  • Sal F. Simultaneous swept anhedral helicopter blade tip shape and control-system design. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2022; 95(1): 101-112.
  • Sal F., Simultaneous actively morphing swept anhedral blade tip shape and helicopter flight control-system design, Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2025, submitted.
  • Skelton RE., Lorenzo MD. Space structure control design by variance assignment, Journal of Guidance, Control, and Dynamics 198; 8(4): 454-462.
  • Skelton RE., Sultan C. Controllable tensegrity, A new class of smart structures,” SPIE Intl. Symposium on Smart Structures and Materials, San Diego, CA, 1997.
  • Uzun M. Flight control system design of UAV with wing incidence angle simultaneously and stochastically varied. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 2024; 96(5): 715-725.
Toplam 21 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Bilgisayar Yazılımı, Matematikte Optimizasyon, Enerji, Ulaşım ve Trafik
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Fırat Şal

Gönderilme Tarihi 19 Mart 2025
Kabul Tarihi 4 Eylül 2025
Yayımlanma Tarihi 14 Ocak 2026
Yayımlandığı Sayı Yıl 2026 Cilt: 9 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Şal, F. (2026). Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(1), 322-331. https://doi.org/10.47495/okufbed.1660994
AMA Şal F. Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. Ocak 2026;9(1):322-331. doi:10.47495/okufbed.1660994
Chicago Şal, Fırat. “Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9, sy. 1 (Ocak 2026): 322-31. https://doi.org/10.47495/okufbed.1660994.
EndNote Şal F (01 Ocak 2026) Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 1 322–331.
IEEE F. Şal, “Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi”, Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 9, sy. 1, ss. 322–331, 2026, doi: 10.47495/okufbed.1660994.
ISNAD Şal, Fırat. “Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9/1 (Ocak2026), 322-331. https://doi.org/10.47495/okufbed.1660994.
JAMA Şal F. Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2026;9:322–331.
MLA Şal, Fırat. “Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 9, sy. 1, 2026, ss. 322-31, doi:10.47495/okufbed.1660994.
Vancouver Şal F. Yük Taşıyan İHA’larda Aktif Başkalaşımın Birleştirilmiş Çıkış ve Giriş Varyansı Kısıtlı Kontrolcünün Kontrol Çabasına Etkilerinin Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2026;9(1):322-31.

23487




196541947019414  

1943319434 19435194361960219721 19784  2123822610 23877

* Uluslararası Hakemli Dergi (International Peer Reviewed Journal)

* Yazar/yazarlardan hiçbir şekilde MAKALE BASIM ÜCRETİ vb. şeyler istenmemektedir (Free submission and publication).

* Yılda Ocak, Mart, Haziran, Eylül ve Aralık'ta olmak üzere 5 sayı yayınlanmaktadır (Published 5 times a year)

* Dergide, Türkçe ve İngilizce makaleler basılmaktadır.

*Dergi açık erişimli bir dergidir.

Creative Commons License

Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.