Dört serbestlik dereceli sualtı aracının dinamik modellenmesi ve benzetim çalışmaları
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SADETTİN BURAK KILCI
Danışman: Serhat Yılmaz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüz dünyasında; petrol, bor gibi enerji kaynaklarının arama ve tarama çalışmaları, ticaret yolu ile sınır güvenliği, bilimsel araştırmalar gibi faaliyetler; İnsansız Sualtı Araçlarının (İSAA), toplumlar ve devletler için kullanım sayısını ve etkisini büyük ölçüde artırmaktadır. Bu nedenle, İSAA'lar son dönemlerde dünya pazarında öneme sahip olmuşlardır. Özellikle son yıllarda otonom İSAA'larının da yüksek görev başarımları sağlaması ve bu araçların kullanıcı kaynaklı hataların olma ihtimalini ortadan kaldırmasıyla; otonom sualtı araçları üzerindeki çalışmaların sayısı, uzaktan kumandalı yarı otonom İSAA'larına nazaran artmıştır. İSAA'larının tasarımı ile ilgili çalışmalar daha ileri ve verimli noktalara ulaştıkça, araç daha zor ve tehlikeli koşullar altında çalışabilir hale gelmiştir. Bu noktada, çalışmaların amacı sualtı araştırmalarında insana olan bağımlılığı azaltmak olmalıdır. İSAA'larının bu amaç için tasarlanması önemlidir ancak aracın sistemsel olarak karmaşık bir hale geldiği aşikardır. Çalışmada, bir İSAA'na ait dinamik matematiksel modelinin elde edilmesi ve aşamaları gösterilmiştir. Literatürdeki bazı insansız sualtı araçlarının tasarımı ve özellikleri incelenmiştir. Suda; araçların hareketleri esnasında ne gibi hidrodinamik etkilere maruz kaldığı ve bu hidrodinamik etkilerin formülleri genel olarak elde edilmiştir. Dört serbestlik derecesine sahip Lucky Fin otonom İSAA'nın tam dinamik modeli elde edilmiştir. Lucky Fin'in karmaşık bir geometriye sahip olması, onun dinamik parametrelerini çıkartmayı matematiksel olarak zor ve zahmetli bir süreç haline getirmiştir. Bu yüzden; dinamik parametreler; bilgisayar destekli matematiksel modelleme, tasarım ve çizim programları yardımıyla hesaplanmıştır. Sualtı robotunun tam dinamik modelinin üç boyutlu çizim programından elde edilen kütle ve atalet parametreleri ile buna bağlı oluşturulan denklemler hesaplanmıştır ve Matlab'ta benzetimi gerçeklenmiştir. Deneysel olarak elde edilen sonuçlarla elde edilen benzetim sonuçları karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır.