Uzaysal manipülatör sistemleri için geleneksel ve adaptif kontrolcü tasarımları
Traditional and adaptive controller designs for satellite manipulator systems
- Tez No: 1019217
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN BİLGİÇ, ÖĞR. GÖR. İBRAHİM MIZRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kaskad kontrol, Model referans uyarlamalı denetim, PID, Yapay arı kolonisi algoritması, Cascade control, Model reference control, PID, Artificial bee colony algorithm
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında esnek uzuvlu uzaysal manipülatör sisteminin açısal konum kontrolü ve uç titreşimi sönümlenmesi problemine yönelik olarak dört farklı kontrol yaklaşımı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında kaskad yapıdaki PID kontrolcüsünün katsayıları sırasıyla klasik metot, Yapay Arı Kolonisi (ABC) algoritması ve Kazanç Çizelgelemeli Bulanık Mantık ile ayarlanmış ve çıkışa dayalı σ-modifikasyonlu Model Referanslı Adaptif Kontrol (MRAC) yapısı önerilmiştir. Kontrolü yapılan sistem olarak Quanser firmasının ürettiği döner esnek uzuvlu manipülatör modeli kullanılmış ve tez kapsamında incelenen dört kontrol yöntemi aynı referans giriş, başlangıç koşulları ve çözücü ayarları altında MATLAB/Simulink ortamında yapılan benzetimlerle sınanmıştır. Kontrol metotlarının karşılaştırması benzetimler sonucunda elde edilen grafikler üzerinden hesaplanan; açısal konum için yüzde aşım, yükselme süresi, tepe süresi, yerleşme süresi, kalıcı durum hatası ve uç titreşimi sönümlenmesi için tepegenliği, RMSαve yerleşme süresi gibi standart performans ölçütleri esas alınarak yapılmıştır. Benzetim sonuçları, çıkışa dayalı σ-modifikasyonlu MRAC yapısının %2,22 aşım, 1,054 saniye yerleşme süresi ve 1,11° tepe uç titreşim genliği ile dört yöntem arasında en üstün izleme doğruluğu ve titreşim sönümleme performansını sağladığını ortaya koymaktadır. Bu çalışma, enerji kısıtlı uzay görevlerinde kullanılan hafif ve esnek manipülatör sistemleri için klasik, meta-sezgisel tabanlı, bulanık ve adaptif kontrol yöntemlerinin ortak bir değerlendirme çerçevesinde sistematik biçimde karşılaştırıldığı bütüncül bir inceleme sunmakta ve esnek uzuvlu uzaysal manipülatör sistemleri için adaptif kontrol stratejilerinin uygulanabilir ve gürbüz bir çözüm sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, four control approaches have been comparatively investigated to address the angular position control and tip vibration damping problems of a flexible-link robotic manipulator system. Within the scope of the study, the coefficients of the cascade-structured PID controller were tuned using the classical method, the Artificial Bee Colony (ABC) algorithm, and Gain-Scheduled Fuzzy Logic, respectively; in addition, an output-based σ-modification Model Reference Adaptive Control (MRAC) structure was proposed. The Quanser rotary flexible-link manipulator was employed as the controlled system. All four controllers were tested under identical reference inputs, initial conditions, and solver settings in the MATLAB/Simulink environment. The comparison of the control methods was performed based on standard performance criteria such as overshoot, rise time, peak time, settling time, steady-state error, peak vibration amplitude, RMS of vibration amplitude, and vibration settling time calculated from the graphs obtained from the simulations. The simulation results demonstrate that the output-based σ-modification MRAC structure provides the highest tracking accuracy and vibration damping performance among the four methods, with 2.22% overshoot, a settling time of 1.054 seconds, and a peak tip vibration amplitude of 1.11°. This study presents a systematic investigation in which classical, meta-heuristic optimization-based, fuzzy, and adaptive control methods are systematically compared within a common evaluation framework for the lightweight and flexible manipulator systems employed in energy-constrained space missions, and it demonstrates that adaptive control strategies offer a feasible and robust solution for flexible link satellite manipulator systems.
Benzer Tezler
- Data-driven anomaly detection for airspace security using ADS-B surveillance data
ADS-B gözetim verisi ile hava sahası güvenliği için veri tabanlı anomali tespiti
ABDULLAH ÇERKEZOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. BARIŞ BAŞPINAR
- Constructional analysis of Hereke section of İzmit ater supply project by using GIS techniques
İzmit su temin projesi, Hereke Bölgesinde CBS teknikleri kullanarak inşaat işlerinin analizi
BÜLENT HAMURCULU
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. BAHATTİN COŞKUN
- Reconfigurable intelligent surface-based novel transceiver architectures and multiple access
Başlık çevirisi yok
AYMEN KHALEEL
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Developing the spatial performance of puzzle games in virtual reality environments with spatial presence
Sanal gerçeklik ortamındaki bulmaca çözme oyunlarının mekansal mevcudiyet ile mekansal performansının geliştirilmesi
MERVE TAŞDELEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA GÜLEÇ ÖZER
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL AKÇAY KAVAKOĞLU
- Indirect force control in 6 dof humanoid robot arm using impedance controller
Empedans kontrolünü kullanarak 6 serbestlik insansı robot kolunun dolaylı güç kontrolü
BEHNAZ HOSSEINI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ