Newton Raphson tabanlı balina optimizasyon algoritması kullanılarak doğrusal olmayan uçak modelinin trim noktasının bulunması

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ŞEYDA AYDIN

Danışman: Hakan Yazıcı

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Benzetim modeli üzerinden bir hava aracının trim noktalarının belirlenmesi, uçuş mekaniği ve performans analizleri, kontrol algoritma tasarımları ve simülasyon çalışmaları açısından kritik bir öneme sahiptir. Bu noktalar, uçağın hareketini tanımlayan bir dizi doğrusal olmayan cebirsel denklemin çözülmesiyle elde edilir. Bu denklemler, birbirine bağlı ve doğrusal olmayan diferansiyel denklemlerden oluştuğundan, trim problemi, kısıtlı, doğrusal olmayan ve dışbükey olmayan bir optimizasyon problemi olarak ele alınır. Bu tür denklemlerin çözümünde yaygın olarak kullanılan Newton-Raphson (NR) yöntemi, başlangıç koşullarına oldukça duyarlıdır ve başlangıç noktası gerçek çözüme uzak olduğunda yakınsama sağlamayabilir. Bu kısıtı aşmak amacıyla, bu çalışmada, trim probleminin çözümü için, NR yöntemi ile modern bir sürü zekası tabanlı meta-sezgisel yöntem olan Balina Optimizasyon Algoritması'nın birleştirildiği hibrit bir yöntem önerilmiştir. MATLAB/Simulink ortamında oluşturulan F-16'ya ait doğrusal olmayan uçak modeli, önce NR yöntemiyle, ardından önerilen hibrit yöntemle farklı trim koşullarında trim edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, hibrit algoritmanın, NR yönteminin doğru çözüme yakınsamadığı durumlarda dahi trim noktasını başarıyla bulabildiğini göstermektedir.