İki eksenli hassas gimbal stabilizasyonu için bozucu-etki gözleyicisi ile güçlendirilmiş LQG/LTR kontrol sistemi tasarımı
LQG/LTR controller design improved with disturbance observer for two-axis precise gimbal stabilization
- Tez No: 387563
- Danışmanlar: DOÇ. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Gimbal yapıları ile veri aktarımı ve lazer atımı gibi çeşitli kavramlar son yıllarda büyük bir önem arz etmektedir. Bu kapsamda aktarılan/gönderilen verinin daha sağlıklı ve anlamlı olabilmesi için geçmişten günümüze çeşitli metotlar önerilmiştir. Bu çalışma kapsamında, savaş uçaklarına takılan ve dört-eksenden oluşan hassas hedefleme ve gözlemleme sisteminin hassaslığını sağlayan iki iç ekseni için, sistem tanımlama ile sistem dinamiği elde edilmiştir. Sistem dinamiğinin belirlenmesinin ardından sistemin kontrolü için bozucu-etki gözleyici yapısı ile güçlendirilmiş bir optimal kontrolcü önerilmektedir. Bu optimal kontrolcünün yapısı ise LQG/LTR yapısındadır. LQG/LTR yapısı klasik LQG yapısının gürbüzlük eksikliğini kapatmaktadır. Yapının temel önerilme amacı, görüş hattı hız kontrolü için gürbüz, sistem isterlerini karşılayan ve iyi bir bozucu etki giderim özelliği olan bir stabilizasyon döngüsünün tasarlanmasıdır. Tasarlanan bu kontrolcü ile sistemin, aerodinamik etkileri ve mekanik aksam kaynaklı ortaya çıkan bozucu etkileri bastırması, sistemde mevcut doğrusal olmayan etkileri minimize etmesi ve sistemin çalıştığı ve/veya çalışmasının amaçlandığı frekans bölgesinde gürbüz davranması hedeflenmektedir. Yukarıda belirtilen bu koşullar altında tasarlanan bozucu-etki gözlemleyicisi ile güçlendirilmiş LQG/LTR kontrol sistemi gerçek platforma uygulanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda sistem performansına dair çeşitli sonuçlar elde edilmiştir. Önerilen tezin literatüre olan en büyük katkısı ise var olan LQG/LTR yapısının, bozucu-etki gözleyicisi ile güçlendirilmesi ve gerçek sisteme uygulanmasıdır.
Özet (Çeviri)
Applications that include data transfer and laser operations using gimbal systems have become a popular research field in recent decades. In this context, numerous methods have been proposed that attempt to improve the health and meaning of the transferred data. In this study, first a system identification method is proposed to identify the dynamical behavior of the two inner axes of a four-axis gimbal system, where the identified axes achieve the precise tracking and targeting. Next an optimal controller augmented with a disturbance observer structure is designed. This controller is an LQG/LTR controller which overcomes the robustness problems of the classical LQG design. The main goal of the controller is to provide a robust line of sight (LOS) controller that achieves the design criteria while rejecting disturbances. The controller is expected to reject disturbances caused by aerodynamic and mechanical effects, as well as minimize unmodeled nonlinearities and provide robustness in the frequency range of operation. The improved LQG/LTR controller is also verified on an actual experimental setup and it is observed that the design goals are met successfully. The main contribution of this thesis is the improvement of the classical LQG/LTR structure with a disturbance observer and the verification of the results of an actual physical system.
Benzer Tezler
- Kendinden ayarlamalı PID kontrolör ile iki eksenli gimbal uygulaması
Two axis gimbal application with self tuning PID control
MURAT ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriGazi ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAMİ ÇOLAK
- Bir kara platformu üzerinde konumlandırılmış iki eksenli anten sisteminin kararlılaştırılması ve hassas takip denetimi
Stabilization and precise tracking control of a 2-axis antenna system mounted on a ground vehicle
ORHAN GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT ÖZKAN
DR. GALİP SERDAR TOMBUL
- Gimbalin hassas kontrolü için IMU/GNSS füzyonu ile dört pervaneli helikopter durumlarının tahmin edilmesi
State estimation of quadcopter using IMU/GNSS fusion for precise gimbal control
BURAK YAPICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN YEŞİLDİREK
- Precise external positioning of machine tools using angular measurements from digital cameras
Dijital kameralardan açısal ölçümler kullanılarak takım tezgahlarının hassas konumlandırılması
İLKİN EGE OKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET BUĞRA KOKU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT DURMAZ
- İki eksenli uzaktan komutalı hedef takip sisteminin tasarımı ve kontrolü
Design and control of two-axis remote commanded target tracking system
MUSTAFA IŞIK AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL