System identification and control of a sea surface vehicle
Bir su üstü aracının sistem tanılama ve kontrolü
- Tez No: 416487
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Bu çalışmada bir su üstü aracının modelleme, sistem tanılama ve denetleç tasarımı; otopilot tasarımı ve güdüm amacı göz önünde bulundurularak gerçekleştirilmiştir. Araç, literatürde önerilen birkaç modelleme yönteminin birleşimi ile modellenmiştir. Sistem tanılama amacıyla, zaman alanı, çevrimdışı, gerekirci, gri kutu tanılama yöntemi seçilmiş ve geliştirilmiştir. Bu yöntemde Genetik algoritma (GA) ve Global Arama (GS) algoritması gibi verimli eniyileme algoritmaları kullanılmıştır. Son olarak aracın ileri hızı ve dönü açısını kontrol etmek için PID tabanlı parçalı denetleç ve Kayan Kipli Denetleç (SMC) tasarımları gerçekleştirilmiştir. Denetleçlerin performansı bozucu etki olmadan ve bozucu etki altında karşılaştırılmıştır. Modelleme, sistem tanılama ve kontrolcü yapısı yapılan simülasyonları ile doğrulanmıştır. Geliştirilen simülasyon ortamı altı serbestlik dereceli, doğrusal olmayan matematiksel bir modeldir ve Newton-Euler yaklaşımı ile oluşturulmuştur. Model doğrulama ve sistem tanılama için kullanılan deney düzeneği ise bir model su üstü aracı, tam fonksiyonlu otopilot kartı ve harici yönetici bilgisayar gibi yardımcı donanımlardan oluşmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, modeling, system identification and controller design for a sea surface vehicle are performed to facilitate major goals such as autopilot design and guidance. The vehicle has been modeled by a combination of several approaches proposed in the literature. For system identification purposes, a time domain, offline, deterministic, gray-box methodology is developed. In this methodology, efficient optimization algorithms such as genetic algorithm (GA) and global search algorithm (GS) are utilized together for successful parameter identification. Finally, both a PID based piecewise controller and a Sliding Mode Controller (SMC) have been developed to control surge speed and yaw position of the vehicle. Performance comparisons of these controllers are also provided in both existence and absence of external disturbances. The model, the system identification methodology and the control structure have all been verified and validated through simulations. The developed simulation environment consists of six degrees of freedom nonlinear mathematical model of the vehicle derived using Newton-Euler equations. The experimental test bed used for the model validation and the system identification, on the other hand, is inclusive of a model vehicle and auxiliary hardware such as a fully equipped autopilot card and an external computer acting as a master on that.
Benzer Tezler
- İnsansız sualtı aracının matematiksel modelinin durum ölçümlerine dayalı olarak tanılanması ve hata toleranslı kontrol
Identification of the mathematical model of an unmanned underwater vehicle based on state measurements and fault tolerant control
EMRE ÜNEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİNGİZ HACIYEV
- İstanbul Boğazı yoğun trafik bölgesinin (Güney bölgesi) otomatik tanımlama sistemi tabanlı risk haritasının çıkarılması
Doing risk map of the dense traffic region of Istanbul Strait (South region) based on automatic identification system
ADEM VİRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CEMİL YURTÖREN
- Gemiler için COLREG ile uyumlu otonom çatışmadan kaçınma çalışması
COLREG compatible autonomous ship collision avoidance study
HASAN UĞURLU
Doktora
Türkçe
2023
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL ÇİÇEK
- Otonom sualtı aracının hidrodinamik sönümleme modeli
Hydrodynamic damping model of the autonomous underwater vehicle
ERDEM FARUK TOPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- İstanbul'daki yeni camilerin kıble doğrultularının GPS ile belirlenmesi
Determining the qıble directions of new mosques in İstanbul by GPS
HASAN ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED ŞAHİN