Geri Dön

An energy based formalism for state estimation and motion control

Durum kestirimi ve hareket kontrolü için enerji tabanlı bir formalizm

  1. Tez No: 309416
  2. Yazar: ISLAM SHOUKRY MOHAMMED KHALİL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ASİF SABANOVİC
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 163

Özet

Bu çalışmada; ulaşılamayan/bilinmeyen çıkışlara sahip olan, algılayıcı kullanımının maliyetli veya elverişsiz olduğu, ya da üzerinde ölçüm yapılması mümkün olmayan dinamik sistemler sınıfı için bir enerji tabanlı durum kestirim formalizmi sunulmaktadır. Dinamik alt sistemler arasındaki fiziksel etkileşimlerin matematiksel olarak dirac yapıları ile temsil edilmesi sayesinde bu alt sistemler arasındaki güç değişimlerinin güç portları üzerinden gerçekleşmesi sağlanmıştır. Söz konusu güç değişimi kavramsal olarak dinamik alt sistemler arasındaki bilgi değişimi olarak düşünülmekte ve ulaşılamayan/bilinmeyen çıkışlara sahip olan dinamik sistemler için doğal bir geribesleme-benzeri bilgi olarak geliştirilmektedir. Geribesleme-benzeri bilgi, bu sınıf dinamik sistemler için durum gözlemleyicilerinin gerçeklenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Gözlemlenebilirlik için gerekli ve yeterli şartlar incelenmektedir. Ayrıca, önerilen enerji tabanlı durum değişken gözlemleyicisinin kestirim hatasının asimtotik yakınsaklık kararlılığı doğrusal olan ve doğrusal olmayan dinamiklere sahip sistemler üzerinde ispatlanmaktadır. Asimtotik yakınsaklık kararlılığının gürbüzlüğü, bir takım parametre sapmaları, model belirsizlikleri ve bilinmeyen başlangıç koşulları karşısında analiz edilmektedir. Önerilen enerji tabanlı durum kestirimi formalizmi, bir dinamik sistem içerisindeki alt sistemlerden sadece biri üzerinden alınan ölçümler ile tüm sistem üzerinde hareket ve kuvvet kontrolü yapılmasını sağlamaktadır. Böylece ölçümler sadece söz konusu alt sistem üzerinden yapılmakta ve dinamik sistemin geri kalan bölümleri her türlü ölçümden muaf kalabilmektedir. Önerilen enerji tabanlı durum kestirimi formalizminin geçerliliğinin doğrulanması amacıyla tek girişli ve ulaşılamayan çıkışlara sahip çok çıkışlı dinamik sistemler üzerinde deneyler gerçekleştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

This work presents an energy based state estimation formalism for a class ofdynamical systems with inaccessible/unknown outputs and systems at which sensorutilization is costly, impractical or measurements can not be taken. The physical interactionsamong most of the dynamical subsystems represented mathematically interms of Dirac structures allow power exchange through the power ports of these subsystems.Power exchange is conceptually considered as information exchange amongthe dynamical subsystems and further utilized to develop a natural feedback-like informationfrom a class of dynamical systems with inaccessible/unknown outputs.The feedback-like information is utilized in realizing state observers for this class ofdynamical systems. Necessary and sufficient conditions for observability are studied.In addition, estimation error asymptotic convergence stability of the proposedenergy based state variable observer is proved for systems with linear and nonlineardynamics. Robustness of the asymptotic convergence stability is analyzed over arange of parameter deviations, model uncertainties and unknown initial conditions.The proposed energy based state estimation formalism allows realization of the motionand force control from measurements taken from a single subsystem within theentire dynamical system. This in turn allows measurements to be taken from thissingle subsystem, whereas the rest of the dynamical system is kept free from measurements.Experiments are conducted on dynamical systems with single input andmultiple inaccessible outputs in order to verify the validity of the proposed energybased state estimation and control formalism.

Benzer Tezler

  1. Silicon nanowire-based complex structures: A large-scale atomistic electronic structure and ballistic transport

    Si̇li̇syum nanotel tabanlı karmaşık yapılar: Büyük ölçekli̇ atomi̇k elektroni̇k yapı ve bali̇sti̇k taşınım

    ÜMİT KELEŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEYHUN BULUTAY

  2. He+ iyonunun ince yapı aralığındaki kesişmeyen sinyalleri

    Başlık çevirisi yok

    YAKUP HUNDUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. GALİP G. TEPEHAN

  3. Nükleer bağlanma enerjisinde simetri enerjisi teriminin katsayısının hesabı

    Calculation of the coefficient of symmetry energy term on nuclear binding energy

    MEHMET KILIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ŞİRİN

  4. Nuclear physics in neutron stars: Study of superfluidity in hypernuclei and constraining the nuclear equation of state

    Nötron yıldızlarında nükleer fizik: Hiperçekirdeklerde süperakışkanlık çalışması ve nükleer durum denkleminin kısıtlanması

    HAŞİM ZAHİD GÜVEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KUTSAL BOZKURT

    PROF. DR. ELIAS KHAN

  5. Quantum aspects of molecular correlations in biological catalysis

    Biyolojik katalizde moleküler ilintilerin kuantum doğası

    ONUR PUSULUK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Biyofizikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEREM CANKOÇAK

    PROF. DR. CEMSİNAN DELİDUMAN