Geri Dön

Simulative and real time stabilization and control of the cart-pendulum system

Arabalı sarkaç sisteminin benzetimsel ve gerçek zamanlı dengelenmesi ve kontrolü

  1. Tez No: 444357
  2. Yazar: FIDAN TAHSEEN SEDEEQ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ULAŞ BELDEK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Çankaya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

Arabalı sarkaç sisteminin doğrusal olmayan bir dinamiği bulunmaktadır ve matematiksel modeli yüksek dereceli türevsel denklemlerle ifade edilmektedir. Ayrıca bu sistemin, bazı kontrol uygulamalarında kararsız denge noktalarında dengelenmesi ve kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu özelliklerinden dolayı, arabalı ters sarkaç sistemi hem benzetimlerde hem de gerçek zamanlı uygulamalarda kontrol algoritmalarının tasarlanması ve uygulanması için iyi bir sınama ortamıdır. Bu tezde, arabalı sarkaç sisteminin ters sarkaç kipinde dengelenmesi ve kontrol edilmesi için farklı kontrol algoritmalarının uygulanabilirliği analiz edilmiştir. Bu amaç doğrultusunda, ilk olarak, sistemin yapısının benzetimi yapılmış ve durum geri beslemesi kontrol stratejisi benzetimde uygulanmıştır. Buna karşın, durum geri beslemesi kontrol stratejisi gerçek zamanlı uygulamada başarısız olmuştur. Bu nedenle, gerçek zamanlı sistemin dinamiği ve sistemin matematiksel modelinin arasındaki uyumsuzluktan dolayı, gerçek zamanlı uygulamada bir sistem tanımlama adımına ihtiyaç duyulmuştur. Sistem tanımlama adımı yaklaşık doğrusal sistem yapısı hakkında değerli bilgileri tayin etmiş ve bu bilgiler gerçek zamanlı uygulamalarda dengeleme ve kontrol görevlerinin başarıyla sonuçlandırması amacıyla yeni ve yetkin denetleyicilerin tasarlanması için kullanılmıştır. Denetleyiciler, tanımlanan sistemin kök yer eğrisi çizimlerine dayanarak tasarlanmıştır. Denetleyiciler tasarlandıktan sonra kabiliyetleri farlı gerçek zamanlı uygulamalarda sınanmıştır.

Özet (Çeviri)

The cart-pendulum system has a non-linear dynamics and its mathematical model is expressed by differential equations with high order. Besides, at some control applications this system should be stabilized and controlled around unstable equilibrium points. Due to these characteristics, the cart pendulum system is a good test-bed to design and implement different control algorithms in both simulation and real time applications. In this thesis, applicability of different control algorithms to stabilize and control the cart-pendulum system in inverted pendulum mode is analyzed. Primarily the system structure is simulated and a state feedback control strategy is implemented for this mission. However, the state feedback control strategy is unsuccessful in the real time application. For this reason, in the real time application, a system identification step is required as it is observed that there is a dissonance in the real system dynamics and mathematical model of the system. The system identification step has specified the valuable information about the approximate linearized system structure and this information is used to design new and competent controllers to accomplish the stabilization and control missions in real time. The controllers are designed based on root locus plots of the identified system. After the controllers are designed, their capabilities are tested in various real time applications.

Benzer Tezler

  1. Doğrusal tahrikli çift çubuklu ters sarkaç sisteminin tasarımı ve denge kontrolü

    Design and stabilization control of a cart - pole double inverted pendulum system

    TUĞÇE YAREN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mekatronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SELÇUK KİZİR

  2. 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

    Türkçe

    2021

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL

  3. Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control

    Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması

    AHMAD IRHAM JAMBAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT

  4. Analitik kesirli mertebe PID kontrol tasarımı: manyetik askı sistemine uygulanması

    Analytical fractional order PID controller design: Case study on magnetic leviaton system

    SERGEN BERKAY KÖSE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜJDE GÜZELKAYA

  5. İnsansı robotların yürüme becerilerinin derin pekiştirmeli öğrenme algoritmalarıyla geliştirilmesi

    Developing walking skills of humanoid robots with deep reinforcement learning algorithms

    ÇAĞRI KAYMAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEGÜL UÇAR