Control heuristics fot the soft landing problem
Yumuşak iniş problemi için sezgisel kontrol yaklaşımları
- Tez No: 325574
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HAKAN YAŞARCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu tezde ilk önce yumuşak iniş problemini temsil eden bir model kuruyoruz. Modelleme çabasının amacı bir uzay aracının bir gökcismine inişini şeffaf bir şekilde temsil etmektir. İniş süreci ilginç bir problemdir çünkü iki karşıt performans ölçütü mevcuttur; iniş süresi mümkün olduğu kadar kısa olmalı, fakat aynı zamanda uzay aracının yüzeye çarpmasından da kaçınılmalıdır. Bu çalışmada, dört farklı sezgisel kontrol yaklaşımı inceledik. İlk sezgisel yaklaşım, yumuşak iniş modeliyle kütle-yay-sönüm modelinin denklemlerinin benzerliğinden yararlanılarak kütle-yay-sönüm modelinden uyarlandı. İkinci sezgisel yaklaşım ise önce uzay aracının serbestçe düşmesine izin veren, fakat bir kritik noktaya ulaştıktan sonra iticiyi iniş anına dek en yüksek güçte kullanan iki konumlu bir sezgisel yaklaşımdır. İki konumlu sezgisel yaklaşım, iniş süresini enküçükler. Üçüncü sezgisel yaklaşım, iki konumlu ve kütle-yay-sönüm sezgisel yaklaşımlarının bir kombinasyonudur. Ayrıca, bu yeni sezgisel yaklaşım Sistem Dinamiği literatüründen Tedarik Hattı Ağırlığı kavramını ödünç alır. Son sezgisel yaklaşım ise nihai kılavuz sezgisel yaklaşımıdır. Kütle-yay-sönüm, iki konumlu, yeni, ve nihaî kılavuz sezgisel yaklaşımları performansları bakımından değişik durumlarda karşılaştırılmaktadırlar. Sözü edilen değişik durumlar; bir parametre ölçüm hatasının, yükseklik göstergelerinin okunmasında yapılan bir hatanın ve iticinin gücünün değiştirilmesinde tahrik düzeneği gecikmesi gibi bir etmenin gözden kaçırılmasının mevcudiyetidir. Nihai kılavuz sezgisel yaklaşımı ve yeni sezgisel yaklaşım, kütle-yay-sönüm yaklaşımına göre daha mantıklı bir iniş süresine ihtiyaç duymaktadırlar. Orijinal modelden sapmalara karşı ise iki konumlu sezgisel yaklaşıma göre daha dayanıklıdırlar. Dolayısıyla, nihai kılavuz yaklaşımı ve yeni sezgisel yaklaşım bu iki özellik açısından kütle-yay-sönüm ve iki konumlu sezgisel yaklaşımlarının arasındadırlar. Son olarak, sezgisel yaklaşımların davranışlarındaki potansiyel değişikliği gözlemlemek sabit kütle varsayımı gevşetilmiştir. Farklı sezgisel yaklaşımların yakıt sarfiyatlarının karşılaştırılmasını da mümkün kılan bu varsayım değişikliği, hataların ve tahrik düzeneği gecikmesinin mevcudiyetinde de incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we first construct a basic model representing the soft landing problem. The aim of the modeling effort is to transparently represent the process of landing a spacecraft on the surface of a celestial body. The process of landing is an interesting problem because there are two main contradictory performance criteria to be met simultaneously; the landing duration should be as short as possible, but at the same time crashing the spacecraft to the surface should be avoided. In this work, we studied four different control heuristics for the soft landing problem. The first heuristic is adapted from the mass-spring-damper model using the similarity of the equations of the soft landing model developed to the equations of the mass-spring-damper model. The second one is a bang-bang heuristic that first allows the spacecraft to fall freely, but after a critical point is reached, it uses the reverse force thruster at its maximum power until the touchdown. Bang-bang heuristic minimizes the time needed to land. The third heuristic is a combination of the bang-bang and mass-spring-damper heuristics. This new heuristic also borrows the concept Weight of Supply Line from System Dynamics literature. This new heuristic reconciles the two heuristics reducing their respective problematic behaviors. The last heuristic is the terminal guidance heuristic. The mass-spring-damper, bang-bang, new, and terminal guidance heuristics are compared in terms of their performances in the presence of an error in the parameter estimates, an error in the height readings, and an overlooked factor such as a delay in changing the level of the force created by the reverse force thruster, which is known as actuator delay. Terminal guidance heuristic and new heuristic lie in between mass-spring-damper heuristic and bang-bang heuristic in the sense that they require a more reasonable time to land as compared to the mass-spring-damper heuristic and they are not as sensitive as the bang-bang heuristic to the deviations from the original model. Finally, constant mass assumption is relaxed to observe a potential change in the behaviors generated by the heuristics, including the deviations due to errors and actuator delay. This relaxation also enables a comparison for the fuel consumption values of the heuristics.
Benzer Tezler
- Static range assignment in wireless sensor networks
Kablosuz algılayıcı ağlarda sabit menzil ayarlama
ERKAY UZUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. ADNAN YAZICI
- Bulanık kontrol ve uygulamaları
Fuzzy control and applications
SAİME ŞAKA
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN GÖKAŞAN
- Multilevel heuristics for task assignment in distributed systems
Dağıtık sistemlerde çok düzeyli görev atama algoritmaları
MURAT İKİNCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVDET AYKANAT
- Hyper-heuristics in dynamic environments
Dinamik ortamlarda üst-sezgiseller
BERNA KİRAZ
Doktora
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ŞİMA ETANER UYAR
- Playability heuristics for mobile games using touchscreen displays
Dokunmatik ekranlı cihazlarda oynanan mobil oyunlar için oynanabilirlik heuristikleri
GÜLŞAH BAŞARANER
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSİ İŞLER
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN HACIHABİBOĞLU