Yanal motorlar ile döner kanat hava aracının duruş ve pozisyon kontrolünün bağımsızlaştırılması

Bu çalışmada döner kanat bir hava aracı ile çalışacak farklı dinamik sitemlerin yüksek seviye kontrolünü kolaylaştırabilmek için yeni bir döner kanat modeli yaklaşımı ele alınmıştır. Dört adet standart rotorlu döner kanat araçların tasarımına ek olarak yanal dört adet motor daha eklenmiş ve yeni sistem için kontrolcü tasarımları yapılmıştır. Bu yaklaşım ile yatış dikilme ve yönelme eksenlerinde herhangi bir duruş değişikliği yapmadan öteleme yapmak veya pozisyon kontrolü sağlayabilmek mümkün hale getirilmiştir. Bunun yanı sıra yeni yaklaşımla birlikte döner kanat aracın duruş açısı kontrolü pozisyon değişikliği olmadan yapılabilmiştir. Aracın pozisyon ve duruş açısı birbirinden ayrı kontrol edebilmek hareketli platformlardan kalkış ve iniş yapan veya bir robot manipülatörle birlikte görev icra eden döner kanat araçlar gibi çoklu dinamik sistemlerin hem tasarımında hem de kontrolcü algoritmalarında büyük bir özgürlük sağlamaktadır. Aracın duruş açıları ve irtifa kontrolcüleri için standart dört rotorlu yaklaşımdakine benzer olarak PID kontrolcüler tercih edilmiştir. Aracın pozisyon kontrolü sağlamak için kullanılacak yanal dört rotor çift yönlü kuvvet oluşturabilecek şekilde kullanılabildiği için yeni tasarlanan pozisyon kontrolcüleri optimal tasarlanmıştır. Bu durum farklı hatalara karşılık kontrolcü davranışının benzer karakteristikte olmasını sağlamaktadır. Bu kontrolcü karakteristiği karmaşık dinamik sistemlerde kestirim algoritmalarını beslemek ve tahmin doğruluğunu arttırmak için kullanılabilir. Ayrıca yönelim hareketi için yanal dört motorun itki kuvvetlerinin kütle merkezi etrafında doğrudan oluşturacağı tork kullanılarak ağır sistemlerde daha agresif yönelim kontrolü sağlanabilecektir.