Geri Dön

Model based partial state and output feedback controller designs for various types of electromechanical systems

Farklı özelliklere sahip elektromekanik sistemler için model tabanlı kısmi durum ve çıkıs geri beslemeli denetleyici formulasyonları

  1. Tez No: 439426
  2. Yazar: BEYTULLAH OKUR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERKAN ZERGEROĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Model tabanlı denetleyici yöntemleri sistemkararlılı˘gını artırmak ve hassas denetim sa˘glamak gibi bir çok avantaj sunmaktadırlar. Fakat sistemler karma¸sıkla¸stıkça hem dinamik model denklemleri karma¸sıkla¸smakta hem de ölçülmesi gereken sistem durumlarının sayısı artmaktadır. Ölçülmesi gereken durumların sayısının artması ilave sensör maliyetleri, gürültülü geri besleme sinyalleri ve ölçülemeyen durumlardan kaynaklı uygulama zorlu˘gu gibi dezavantajlar getirmektedir. Literatürde bu gibi durumlarla ba¸sa çıkabilmek adına ölçülmek istenmeyen sistem durumları için tasarlanmı¸s gözlemleyiciler ve ölçüm ihtiyacını ortadan kaldırmaya yönelik tasarlanmı¸s filtreler bulunmaktadır. Bu çalı¸smada, parametrik belirsizlikler içeren elektromekanik sistemler için do˘grusal olmayanmodel tabalı kısmi durum geri beslemeli denetleyici formulasyonları üzerine çalı¸sılmı¸stır. Elastik tendonlarla sürülen robotik sistemlerin yörünge takibi problemi için gürbüz bir tam durum geri beslemeli denetleyici çözümünden sonra uyarlamalı bir kısmi durum geri beslemeli denetleyici formulasyonu sunulmu¸stur. Bu denetleyici bu tip sistemler için halihazırda literatürdeki en kapsamlı çözümdür. Denetleyici tasarım prosedürünün farklı tipteki elektromekanik sistemler üzerinde de kolaylıkla uygulanabildi˘gini gösterebilmek adına tek serbeslik dereceli bir levitasyon sistemi iÃ˘gin geli¸stirilmi¸s bir denetleyici formulasyonu da sunulmu¸stur. Levitasyon sistemi için sistemin mekanik modeli ve elektriksel modeli kullanılmı¸s ve denetleyici çıkı¸sı olarak bobinlere uygulanacak gerilim de˘geri hesaplanmı¸stır. Tasarlanan tüm denetleyicilerin kararlılık analizleri Lyapunov analiz tekni˘gi ile gösterilmi¸s ve performansları benzetim çalı¸smaları ile incelenmi¸stir. Ayrıca tendon robot sistemi ile deneysel çalı¸smalar da gerçekle¸stirilmi¸stir.

Özet (Çeviri)

Model based control algorithms for electromechanical systems provide such advantages like precise and smooth control as well as enlarged stability region. However, comprehensive system models with nonlinear dynamics requires complicated controller formulations and more system states to be measured. Increase in the number of system states to be measured brings on some disadvantages like additional sensor costs, noisy feedback signals and implementation difficulty due to non-measurable states. In the literature, there can be seen a variety of examples of observer designs instead of system states to be measured and filter designs to eliminate the need of state measurements. In this study, the nonlinear model based partial state feedback controller formulations have been investigated for electromechanical systems with parametric uncertainties in the system dynamics. After a robust full–state–feedback solution for the trajectory tracking problem of elastic tendon driven robotic systems, a state–of–the– art adaptive partial–state–feedback formulation have been presented. An extension on a levitation system, composed of both electrical and mechanical dynamical terms, is also presented in order to illustrate the modularity of the design procedure. Backstepping technique have been successfully implemented to both of the system dynamics and stabilities of overall closed loop system dynamics have been proven via Lyapunov based arguments. The performance of the proposed controllers have been verified via numerical simulations. More over some experimental results have been presented for Tendon Driven Robotic system.

Benzer Tezler

  1. Konsensüs kontrol ve esnek sistemlerin titreşim söndürme problemi

    Consensus control and vibration supression problem of flexible structures

    UMUTCAN KUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN

  2. Sincap kafesli asenkron makinenin rotor alan yönlendirmeli kontrolü

    Rotor field-orientation control of a squirrel cage induction machine

    SAFFET ALTAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. M. EMİN TACER

  3. Hücresel yapay sinir ağları için iki öğrenme algoritması ve görüntü işleme uygulamaları

    Two learning algorithms for cellular neural networks and their image processing applications

    SİNAN KARAMAHMUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. CÜNEYT GÜZELİŞ

  4. Stability analysis of multiple time-delay systems and design of time-delay filters

    Çoklu zaman gecikmeli sistemlerin kararlılık analizi ve gecikme tabanlı filtre tasarımı

    BARAN ALİKOÇ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ

  5. Bir bulanık kontrolörün performans analizi

    Performance analysis of a fuzzy logic controller

    HÜSEYİN KAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı