Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir eğitmen tarafından sunulan Simulink programında roket simülasyonu yapma eğitimidir. Eğitmen, adım adım roket modelinin nasıl oluşturulacağını göstermektedir.
- Video, tek boyutlu roket simülasyonunun matematiksel modelleme ve Simulink'te modelleme aşamalarını kapsamaktadır. İçerikte roketin hareketini etkileyen kuvvetler (itki kuvveti, sürükleme kuvveti ve yerçekimi) açıklanmakta, Newton'un ikinci yasası uygulaması gösterilmekte ve simülasyon parametrelerinin nasıl tanımlanacağı anlatılmaktadır.
- Eğitimde ayrıca konum-zaman, hız-zaman, ivme-zaman ve itki-zaman grafiklerinin oluşturulması, integral alma işlemleri ve simülasyonun çalıştırılması da gösterilmektedir. Eğitmen, daha sonraki egzersizlerde daha karmaşık ve gerçekçi simülasyonlara değineceğini belirtmektedir.
- 00:01Roket Simülasyonu Tanıtımı
- Video, basit bir roket simülasyon çalışması yapacağını açıklıyor.
- Simülasyonda roketin freebol diagramı incelenecek, rüzgar ve diğer kuvvetler ihmal edilmiş, sadece bir boyutta hareket incelenecek.
- Roket 90 derece açıyla atılacak ve uçuş esnasındaki hızı, ivmesi, pozisyonu, uçuş süresi ve maksimum irtifa incelenecek.
- 01:04Matematiksel Model
- Simülasyonda tek eksende basit bir kuvvet denklemi kullanılacak: roketin üzerine etkiyen itki kuvveti, yerçekimine karşı koymasını sağlayan kuvvet.
- İtki kuvvetine ters yönde sürükleme kuvveti ve yerçekiminden dolayı ağırlık kuvveti bulunuyor.
- Sürükleme kuvveti formülü: 1/2 ρ v² S c, burada ρ referans alan, v hız, S referans alan ve c sürükleme katsayısı.
- 02:07Parametreler
- Roketin kütlesi 30 kg, sürtünme katsayısı 5, yerçekimi ivmesi 9,81 m/s², motorun yanma süresi 5 saniye ve ortalama etkisi 1500 Newton.
- Roketin çapı 120 mm olarak kabul ediliyor.
- Simülasyon basit olduğu için CD (sürükleme katsayısı) tüm uçuş boyunca sabit kabul ediliyor.
- 02:52Simulink'te Modelleme
- Simulink'te modelleme için önce sürükleme kuvveti blokları oluşturuluyor.
- Sürükleme kuvveti hesaplaması için 1/2 ρ v² S c formülü kullanılıyor ve hız (velocity) input olarak alınıyor.
- Tüm denklemi kullanmak için itki, ağırlık ve hız blokları tek bir blok içine alınıyor.
- 06:50Ağırlık ve İtki Hesaplaması
- Ağırlık hesaplaması için constant bloğu kullanılıyor ve kütleyi (m) ve yerçekimi ivmesini (g) kullanarak mg değeri elde ediliyor.
- İtki hesaplaması için look-up table kullanılıyor, bu tablo itki vektörüne göre breakpoint'ler girilerek interpolasyon veya ekstrapolasyon yapıyor.
- İtki vektörü için 0'dan 5'e kadar breakpoint'ler giriliyor ve zaman vektörü grafiği oluşturuluyor.
- 11:25Simülasyon Zamanlaması ve İtki Kuvveti
- Simülasyon zaman grafiği oluşturulduğunda, zaman sayacı (clock) kullanılarak simülasyonun zaman adımıyla çakışık bir şekilde devam etmesi sağlanabilir.
- İtki vektörü 1500-1500-1500-1500 değerlerinden oluşan bir vektör olacak ve beşinci saniyeden sonra sıfır olmasını istiyoruz.
- İtki kuvvetini 1 veya 0 şeklinde kontrol etmek için "Compare to Constant" bloğu kullanılarak zaman 5'ten küçük veya eşitse 1, büyükse 0 şeklinde sinyal oluşturulabilir.
- 15:10Roket Denkleminin Modellemesi
- Roket denklemi itki = ağırlık - sürükleme kuvveti = m × a şeklinde modellenir.
- AD bloğu kullanılarak itki, ağırlık ve sürükleme kuvveti toplanır veya çıkarılır.
- Toplam kuvvet kütleye bölünerek roketin ivmesi elde edilir.
- 17:23Hız ve Konum Hesaplaması
- Integrator bloğu kullanılarak ivmenin integrali alınarak hız elde edilir.
- Hızın integrali alınarak konum hesaplanır.
- Scope bloğu kullanılarak hız, konum ve ivme değerleri görüntülenebilir.
- 18:36Simülasyon Parametreleri
- Simülasyon zaman adımı 1000 saniye olarak ayarlanabilir, ancak tüm uçuşu görmek için daha yüksek bir değer (1000) kullanılabilir.
- İtki vektörü, roketin yoğunluğu (1,25 kg/m³), kütlesi (30 kg) ve sürükleme katsayısı (0,50) MATLAB'da tanımlanır.
- Referans alanı, roketin çapı (0,12 metre) kullanılarak π × d²/4 formülüyle hesaplanır.
- 23:46Simülasyon Sonuçları
- Simülasyon yaklaşık 42 saniye sürer ve konum-zaman grafiği roketin uçuşunu gösterir.
- Hız-zaman grafiğinde roket 5 saniyede maksimum hıza ulaşır.
- İvme-zaman grafiğinde pozitif bir ivmelenme görülür, ancak motor bittikten sonra negatif yöne döner çünkü eksi yöndeki kuvvetler daha baskın olur.
- 26:12Bir Boyutlu Simülasyon Sonuçları
- İlk beş saniye boyunca 1500 Newtonluk bir kuvvet uygulanıyor ve bu süre sonunda kuvvet sıfırlanıyor.
- Basit bir bir boyutlu simülasyon yapılmış ve matematiksel model kurulmuş.
- Simülasyon için matematiksel model, tüm parametreler ve değişkenler blok blok modelleyerek son haline getirilmiş.
- 26:56Simülasyon Çalıştırma ve Sonuçlar
- MATLAB workspace'i tanıtıldıktan sonra girdi değerleri girildi ve simülasyon sorunsuz çalıştı.
- Konum-zaman, hız-zaman, ivme-zaman ve itki-zaman değerleri gözlemlendi.
- Daha sonraki egzersizlerde daha karmaşık ve gerçekçi etkilerin olduğu simülasyonlara değinilecek.
- 27:30Kapanış
- İzleyicilerin özel simülasyon konuları veya soruları yorumlara yazmaları isteniyor.
- İzleyicilere iyi bakmaları ve abone olmaları tavsiye ediliyor.