Bu çalışmada, hareketli platformlar üzerinde yer alan kameraların görüş hattı stabilizasyonu için kullanılan gimbal sistemlerine ait denetleyici tasarımı gerçekleştirilmiştir. Başarılı bir görüntüleme için kameranın bağlı olduğu platformun hareketlerinden etkilenmemesi gerekmektedir. Bu amaçla, kamera görüş hattını sabitlemek veya istenilen doğrultuda hareket ettirebilmek için kontrol teorilerinde faydalanılmaktadır. Literatürde, genellikle gimbal sistemleri olarak adlandırılan bu tür stabilizasyon sistemlerinin, konumlandırıldığı platforma ve tasarıma bağlı olarak farklı yapıları olabilmektedir. Bu çalışmada iki eksenli gimbal sisteminden yararlanılmıştır. Gimbal sistemi hareket eksenleri ile ağırlık merkezinin çakıştığı kabul edilmiştir. Böylelikle statik ve dinamik yük dengesizliklerinin olmadığı var sayılmıştır. Gimbal sistemi eksenlerinin hareketiyle ortaya çıkan çapraz kuplaj (cross coupling) etkisi altında eksenlerin hareket noktalarına bağlı olan fırçasız doğru akım motorlarının kontrolü sağlanmıştır. Burada, kamera ve jiroskop iki eksenli gimbal üzerinde yer almaktadır. Platformun hareketinden kaynaklanan açısal hızlar jiroskop tarafından ölçülmekte ve kameranın görüş hattı stabilizasyonunu sağlamak için kontrol mekanizmasına geri beslenmektedir. Aralık değerli tip-2 bulanık mantık sistemine dayalı olarak tasarlanan Tip 2 bulanık kontrol sistemi (T2-BKS) sonuçları, geleneksel tip-1 bulanık kontrol sistemi (T1-BKS) ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Kontrolör tasarımı sırasında belirlenen kural sayısının performansa olan etkileri irdelenmiş ve kural sayısının azaltıldığı durumda T2-BKS’nin T1-BKS’ye göre çok daha iyi sonuçlar verdiği benzetim çalışmaları ile ortaya konulmuştur.
Anahtar Kelimeler: Görüş Hattı Stabilizasyonu, Gimbal, Hedef Takibi, Tip-2 Bulanık Kontrolcü
|
