Optik teleskoplar için iki serbestlik dereceli çatal kurgu tasarımı

Abstract

Bu tez ile optik teleskoplar için iki serbestlik derecesinde hareket mekanizmasına sahip çatal kollu teleskop montürünün elektronik, mekanik ve yazılımsal tasarımının ve prototipinin yapılması amaçlanmıştır. Teleskop montürü küçük sınıf teleskoplar için tasarlanmış ve prototiplenmiştir. Protatiplenen teleskop montürü; 35 kg ağırlığındaki optik teleskopları yönlendirebilecek kapasitededir. Teleskop montürünün çatal kolları arasındaki mesafe; 20 cm ile 40 cm ayna çapına sahip optik teleskopların takılmasına imkan verecek niteliktedir. Sistem mekanik gereksinimleri tespit edilmiş buna uygun mekanik tasarım yapılmıştır. Hareketi sağlayacak eyleyiciler ve sistem kontrolü için gerekli elektronik altyapı temin edilmiştir. Sistemin kontrolü Simulink'te oluşturulmuş iki katmanlı blok model ile yapılmaktadır. Simulink harici modda ana kartımız olan Arduino Mega üzerinden eyleyicilerin kontrolüne imkan vermektedir. Sistemin kapalı devre kontrolü iyi bilinen PID kontrolcü ile yapılmıştır. Yapılan prototipin hedefleme ve takip kabiliyeti test edilmiş, elde edilen test sonuçları değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Teleskop Kurgusu, Teleskop Montürü, Alt-Az Teleskoplar, Teleskop kontrol mimarisi, MATLAB – Simulink ile Arduino kart kullanımıThe aim of this thesis is to design two degrees of freedom fork mount mechanism for optical telescopes develop the electronics, mechanics and software and to build a prototype. Telescope mount design and prototype have been done for small class optical telescopes. The mount has been able to steer optical telescopes that weigh up to 35 kilograms. Fork arms distance of the mount permits 20 to 40 cm diameter sized primary mirrors to be used. The system mechanic requirements were determined and proper design has been done. Actuators for motion and electronic hardware necessary to control the system have been provided. System controls are done with a two layer block model on Simulink. Simulink is able to control actuators via our main controllers Arduino Mega 2560 at external mode. System's closed loop control has been done with well known Proportional-Integral-Derivative (PID) controller. The completed prototype has been tested in target and tracking modes. Test results are provided in the thesis. Keywords: Telescope Mount, Alt-Az Telescopes, Telescope Control Structure, Arduino Modeling in MATLAB - Simulink