Belirsizlik içeren nonlineer sistemler için kayan kipli denetim tasarlanması
Sliding mode control design for a class of uncertain nonlinear systems
- Tez No: 268078
- Danışmanlar: DOÇ. DR. METİN U. SALAMCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 171
Özet
Doğrusal olmayan sistemlerde iyi izleme ve düzenleme karakteristiklerini garantileyecek kontrolcüler tasarlama konusunda, bozunum ve parametre belirsizliklerinin olduğu durumlarda daha yüksek doğruluk elde etme isteği ba?lıca amaç olmu?tur. Buna, biri de kayan kipli kontrol olan gürbüz kontrol yöntemleriyle ula?ılabilir. Bozunum ve eksik bilgi içeren kompleks sistemlerde çalı?ırken geleneksel kontrolcülerle yüksek ba?arı elde etmek güçtür. Bulanık mantık denetleyici, ileri derece bilgi uygulamalarına yönelik en kullanı?lı yakla?ımlardan biridir. Bulanık sistemlerin genel yakla?ma kabiliyetleri sayesinde, kontrol kuralı yapılandırılarak uyarlamalı bulanık sistemlerde sistem modeli yakla?maktadır. ?zleme performanslarını iyile?tirmek için, uyarlama kuralları Lyapunov temelli kararlılık analizinden sentezlenir.Bu çalı?mada, belirsizlik içeren doğrusal olmayan sistemler için farklı kayan kipli kontrolcüler incelenmi?tir. Bu kontrolcülerden biri de uyarlamalı bulanık kayan kipli kontrolcüdür. Bu yöntemde; ilk olarak bulanık modeller kötü tanımlı sistem dinamiklerini açıklamak üzere olu?turulur. Sonra, kontrol kuralı verilen herhangi bir ba?langıç ko?ulu için izleme hatasını asimptotik olaraksıfıra öteleyecek yeterli ko?ullara göre bir formüle edilmi?tir. Bundan sonra, Lyapunov fonksiyonu uyarınca uyarlama kuralları ortaya konulmu?tur. Deği?tirilmi? uyarlama kuralları modelleme hatasını izleme hatasıyla birlikte i?lemek suretiyle elde edilmi?tir. SISO sistemleri için gerekli kontrol algoritması türetilmesi sunulmu? ve ardından MIMO sistemleri üzerine geni?letilmi?tir. Yöntem farklı doğrusal olmayan sistemlere uygulanmı? ve dolaylı uyarlamalı bulanık kayan kipli kontrol ile kar?ıla?tırılmı?tır. Kontrolcü, bir birinci derece doğrusal olmayan sisteme ve Duffing osilatörüne uygulanmak suretiyle test edilmi?tir. Ayrıca kontrol performansını göstermesi açısından bir bağlı ikiz sarkaç sistemi ve iki bağlantılı robotik kola da uygulanmı?tır. Görülmektedir ki uygulanan metodun bozuk yapılı ve bilinmeyen sistem dinamiklerinin olduğu durumlarda dahi düzenleme ve izleme hedeflerine ula?abildiği gösterilmi?tir. Bu tasarım, büyük çaplı mekanik sistemlerde uygulanabilirdir.
Özet (Çeviri)
Demands for higher accuracy in the presence of disturbance and parameter uncertainty have been the prime motivation for designing controllers that guarantee the stability with good tracking and regulating characteristics of the nonlinear systems. This is achieved by robust control methods; one of which is the sliding mode control. It is very difficult for traditional controllers to handle complex systems, affected by disturbances and incomplete knowledge and to provide good response. The fuzzy logic control has been one of the most useful approaches for utilizing expert knowledge. With the universal approximation ability of fuzzy systems, the plant model is approximated by adaptive fuzzy systems to construct the control law. To improve the tracking performances, the adaptation laws are synthesized from the stability analysis in the sense of Lyapunov.In this study, different sliding mode controllers are investigated for a class of nonlinear systems. One of these controllers is the modified adaptive fuzzy sliding mode controller. In this method, the first fuzzy models are constructed to describe the dynamics of the ill-defined system. The control law is then formulated from the sufficient condition for driving asymptotically the trackingerror to zero for any initial states. Then, based on Lyapunov function the adaptive laws are derived.The modified adaptive laws are obtained from incorporating the modeling error with the tracking error. The control algorithm derivation for SISO systems is presented, and then extended to cover MIMO systems too. The method is applied to different classes of nonlinear systems and compared with the indirect adaptive fuzzy sliding mode control. The controller is tested by applying it to a first order nonlinear system and duffing oscillator system. It is also applied to a coupled double pendulum system and two-link robotic arm to demonstrate the control performance. It is shown that method can achieve regulation and tracking in spite of the presence of disturbance and unknown dynamics of plant. The design can be applied to a large class of mechanical systems.
Benzer Tezler
- Anten servo sistemi için PID, LQG ve kayan kipli kontrolcü tasarımı ve performans kıyaslaması
PID, LQG and sliding mode controllers design for antenna servo system and performance comparison
YILMAZ ÜTÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Nonlineer sistemler için kayan sektör içeren değişken yapılı kontrolcu tasarımı
Variable structure control design with sliding sector for a class of nonlinear systems
SİNAN ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN UYMAZ SALAMCI
- Decoupled backstepping sliding mode control of underactuated systems with uncertainty
Belirsizlik altındaki eksik eyleyicili sistemlerin ayrıklaştırılmış geri adımlamalı kayan kipli kontrol metodu ile kontrolü
BARIŞ ATA
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇukurova ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN ÇOBAN
- Robot yörünge takibi için YSA temelli bulanık kayan kipli kontrolör tasarımı
Fuzzy sliding mode controller design based on NN for robot trajectory tracking
AYÇA GÖKHAN AK
Doktora
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GALİP CANSEVER
- Nonlinear and intelligent control based controller design for nonlinear systems
Doğrusal olmayan sistemler için doğrusal olmayan ve akıllı yöntemlere dayalı denetleyici tasarımı
FADI ALYOUSSEF
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM KAYA