Lyapunov kararlılık teorisi tabanlı doğrusal adaptif FIR (Finite Impulse Response) filtre tasarımı
Linear adaptive fir filter design using Lyapunov stability theory
- Tez No: 297617
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURETTİN ACIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adaptif FIR filtre, Lyapunov kararlılık teorisi, Lagrange çarpanlar teoremi, İzleme kabiliyeti, Adaptasyon kazanç oranı, Adaptive FIR filter, Lyapunov stability theory, Lagrange multiplier theory, Tracking capability, Adaptation gain rate
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Niğde Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Lyapunov kararlılık teorisi kullanılarak doğrusal adaptif FIR filtre tasarımı gerçekleştirilmiştir. Önerilen filtrenin tasarımı kısıtlı eniyileme problemi olarak ifade edilmiştir. Bu eniyileme problemi, Lagrange çarpanlar teoremi kullanılarak çözüldüğünde filtrenin izleme kabiliyeti, ardışık izleme hatalarının karesine bağlı olarak kendini uyarlayabilen bir adaptasyon kazancı oranı, , elde edilmiş ve yeni bir adaptif filtre ortaya konulmuştur. Önerilen filtrenin çıkışı, beklenen değerden sapma eğilimi gösterdiği anda adaptasyon kazanç oranı, , anlık büyük bir değere kurulmakta ve hatayı hızla küçülterek beklenen değere yaklaştırmaktadır. Böylece izleme hatası asimptotik olarak sıfıra yakınsamaktadır. Bu çalışmada, adaptasyon kazanç oranı parametresinin kendisini yenileyerek adaptif filtrenin izleme kabiliyetini geliştirmesi önemli bir yeniliktir. Tasarlanan filtre, yakınsama oranı ve izleme kabiliyeti cinsinden diğer filtre algoritmaları ile karşılaştırılmıştır. Uygulama sinyalleri olarak; süreksizliklerin bulunduğu tarafımızdan oluşturulan yapay bir sinyal ve literatürde karşılaştırma ölçütü (benchmark) olarak yaygın kullanılan 3 adet kaotik sinyal kullanılmıştır. Benzetim sonuçları, sunulan filtrenin başarımının, diğer adaptif filtre algoritmalarına göre daha yüksek olduğunu göstermektedir.Sonuç olarak; giriş istatistiki parametrelerinden bağımsız, bir başka deyişle gürültüye karşı bağışıklığı yüksek, gürbüz ve her zaman küresel minimum çözümüne giden, Lyapunov kararlılığını garanti eden bir doğrusal adaptif FIR filtre tasarımı sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, the design of a linear adaptive FIR filter is achieved using Lyapunov stability theory. This filter design is formulated as an inequality constrained optimization problem. This problem is solved by using Lagrange multiplier theory. Lyapunov stability theory is integrated into constraint function to guarantee asymptotic stability in sense of Lyapunov. Tracking capability is improved by using an adaptation gain rate, , which is adaptively adjusted itself depending on sequential tracking square error rate and thus a novel adaptive filter algorithm is presented. When the proposed filter out tends to deviate from the desired reference signal, the adaptation gain rate, , abruptly set a great value and converges to desired reference signal. Thus, the tracking error can asymptotically convergence to zero. This study is the first in the literature which is a novel approach improving the tracking capability of filter by using an adjustable adaptation gain rate. The designed filter here is compared with other types of filter algorithms in term of convergence rate and tracking capability. A created artificial signal having a finite number of discontinuities and three benchmark chaotic signals from literature are used as application signals. Simulation results show that the performance of the proposed filter is superior to other adaptive filter algorithms presented in this thesis.In result, an adaptive FIR filter design is realized satisfying asymptotic stability in sense of Lyapunov and it is independent of statistical properties of input. In other words, the proposed filter is robust and it has a unique solution.
Benzer Tezler
- Discrete-time adaptive control of port controlled hamiltonian systems
Port kontrollü hamilton sistemlerin ayrık zamanlı uyarlamalı kontrolü
MOHAMMED ALKRUNZ
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Intra-patient and inter-patient adaptive control of hypnotic states during total intravenous anesthesia
Total intravenöz anestezi sırasında hipnotik durumların hasta içi ve hastalar arası uyarlamalı kontrolü
BORA AYVAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Anestezi ve Reanimasyonİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Trajectory planning and control of robotic systems
Robotik sistemlerin yörünge planlaması ve kontrolü
FIRAT CAN YILMAZ
Doktora
İngilizce
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RECEP ÖNLER
PROF. DR. ERKAN ZERGEROĞLU
- Soft computing based vector control of a permanent magnet synchronous motor
Kalıcı mıknatıslı senkron motorun esnek hesaplama tabanlı vektör kontrolü
FATİH BAYIR
Doktora
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERKAN ZERGEROĞLU
- Development of nonlinear robust control techniques for unmanned aerial vehicles
İnsansız hava araçları için doğrusal olmayan gürbüz kontrol tekniklerinin geliştirilmesi
İLKER TANYER
Doktora
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENVER TATLICIOĞLU