Geri Dön

Performance analysıs of a pıd controlled face trackıng drone

Pid-kontrollü yüz takip iha'sinin performans analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 1009411
  2. Yazar: MUSTAFA GÖKTUĞ DURAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DANTE JORGE DORANTES GONZALEZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: İnsansız otonom hava sistemleri, Unmanned autonomous aerial vehicles
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Mef Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kontrol Sistemleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez, klasik Orantılı-İntegral-Türev (PID) kontrolü kullanılarak bir DJI Tello mikro-İHA üzerindeki görüş tabanlı bir izleme kontrol cihazının kapalı devre performansını incelemektedir. Kamera türevi hatayı, kontrol cihazı çıkışlarını (RC komutları) ve araç durumlarını kaydederek dört eksen için (sapma, yanal (sol-sağ), uzunlamasına (ileri-geri) ve dikey (yukarı-aşağı)) adım tepkisi sistemi tanımlaması gerçekleştiriyoruz. Eksen bazlı SISO modelleri, sapmanın saf bir entegratör gibi davrandığını, öteleme eksenlerinin ise tip-1 (gecikmeli entegratör) dinamikler tarafından iyi yakalandığını göstermektedir. P, PI, PD ve PID kontrol cihazlarını özdeş test komut dosyaları altında uyguluyoruz ve 30 Hz'de örneklenen uçuş kayıtlarından ±%5 bant içinde yüzde aşma ve yerleşme süresini değerlendiriyoruz. Sonuçlar, PD'nin öteleme hareketi üzerinde en iyi dengeyi sağladığını (daha kısa yerleşme ile azaltılmış aşma) gösterirken, sapmanın yalnızca orantılı hareketle yeterince düzenlendiğini göstermektedir. Anti-sarma olmadan integral eylem, doygunluk ve salınıma neden olur; geri hesaplama anti-sarma ve birinci dereceden türev filtresinin eklenmesi sağlamlığı artırır. Katkılar şunlardır: (i) tekrarlanabilir eksen bazlı modeller ve testler, (ii) adil denetleyici karşılaştırmaları için birleşik bir kayıt/çizim hattı ve (iii) görüş geri bildirimli küçük İHA'lar için türev filtreleme ve anti-sarma konusunda pratik rehberlik. Bu bulgular, kaynak kısıtlı hava platformlarında klasik PID'den daha gelişmiş kontrole geçiş için nicel bir temel oluşturur.

Özet (Çeviri)

This thesis examines closed-loop performance of a vision-based tracking controller on a DJI Tello micro-UAV using classical Proportional–Integral–Derivative (PID) control. We perform step-response system identification for four axes—yaw, lateral (left–right), longitudinal (forward–backward), and vertical (up–down)—by logging camera-derived error, controller outputs (RC commands), and vehicle states. Axis-wise SISO models indicate that yaw behaves as a pure integrator, while the translational axes are well captured by type-1 (integrator-with-lag) dynamics. We implement P, PI, PD, and PID controllers under identical test scripts and evaluate percent overshoot and settling time within a ±5% band from flight logs sampled at 30 Hz. Results show PD provides the best trade-off on translational motion—reduced overshoot with shorter settling—whereas yaw is adequately regulated by proportional action alone. Integral action without anti-windup causes saturation and oscillation; adding back-calculation anti-windup and a first-order derivative filter improves robustness. Contributions are: (i) reproducible axis-wise models and tests, (ii) a unified logging/plotting pipeline for fair controller comparisons, and (iii) practical guidance on derivative filtering and anti-windup for small UAVs with vision feedback. These findings establish a quantitative baseline for transitioning from classical PID to more advanced control on resource-constrained aerial platforms.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    310564

    Destek vektör regresyonu ile PID kontrolör tasarımı

    Design of PID controller via support vector regression

    KEMAL UÇAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. GÜLAY ÖKE

  2. Tez No

    997597

    Dönme çırpınması kararlılığının pıd kontrollü kontrol yüzeyleri ile artırılması

    Whirl flutter stability augmentation via pid-controlled control surfaces

    BEDİRHAN YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TATAR

  3. Tez No

    735129

    Otomatik depolama ve boşaltma sisteminin modellenmesi ve optimizasyonu

    Modeling and optimization of automated storage and retrieval system

    AHMET ALGÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK

  4. Tez No

    496478

    Evsel kullanım suyu için sıcaklık kontrol sistemi tasarımı ve analizi

    Domestic hot water temperature control system design and its analysis

    OĞUZHAN ORUÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU

  5. Tez No

    435859

    Performance assessment and root cause analysis of multivariable PID control loops

    Çok değişkenli PID kontrol döngülerinin performans değerlendirmesi ve kök neden analizi

    MEHMET YAĞCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimya MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZİYA YAMAN ARKUN

Geri Dön