İki tekerlekli hareketli platform üzerindeki bir robot kolun modellenmesi ve kontrolü
Modelling and control of a two-wheeled robot manipulator
- Tez No: 498483
- Danışmanlar: PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- 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: 142
Özet
Bu tez çalışması değişken kütle koşulu altında Uyarlamalı Model Tabanlı Öngörücü Kontrol yaklaşımının İki-Tekerlekli Gezer Robot Platform sistemine uygulanmasını ele almaktadır. Sistemdeki kütle değişimi robotun bir yerden başka bir yere taşıdığı nesneleri alırken ve bırakırken ortaya çıkmaktadır. Değişken kütleli yapıyı tasvir edebilmek için farklı kütleler için tanımlanmş doğrusal denklemlerden meydana gelen Doğrusal Değişken Değişimli sistem türetilmiştir. Sistemin hızlı (kütle merkezi açısı) dinamiklerini kontrol edebilmek için Uyarlamalı Model Tabanlı Öngörücü Kontrol yaklaşımı tasarlanmıştır. Hızlı dinamikler için istenen açısal değerler, daha yavaş olan dış (doğrusal konum) kontrolcüsü Doğrusal Kuadratik Gauss kontrolcüsü tarafından yapılmaktadır. Kontrol sistemi doğrusal olmayan dinamik sistem üzerinde benzetim çalışmaları yapılmıştır. Bu kontrol yaklaşımı her iki dinamikleri de Oransal Integral Türevsel kontrol ile kontrol edilen kapalı çevrim sistemle karşılaştırılmış, daha sonra iç çevrimi Geribeslemeli Doğrusallaştırma ve dış çevrimi Doğrusal Kuadratik Gauss kontrolcüsü ile gerçeklenen kapalı çevrim yapıyla da sonrasında karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar neticesinde görüldüğü üzere Uyarlamalı Model Tabanlı Öngörücü Kontrol yaklaşımının bahsedilen üç adet referans kontrol yöntemine göre gezinge takibi ve kütle değişimine karşı olan gürbüzlük açısından üstünlüğü gözler önüne serilmiştir. Son olarak Model Tabanlı Öngörücü Kontrol ile karşılaştırma yapılarak uyarlamalı olanın ileride yapılacak olan uygulamalar için üstünlüğü kesinleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents Adaptive Model Predictive Control approach for a two-wheeled robot manipulator with varying mass. The mass variation corresponds to the robot picking and placing objects or loads from one place to another. A Linear Parameter Varying model of the system is derived consisting of local linear models of the system at different values of the varying parameter. An Adaptive Model Predictive Control controller is designed to control the fast-varying center of gravity angle in the inner loop. The reference for the inner loop is generated by a slower outer loop controlling the linear position using an Linear Quadratic Gaussian regulator. The control system is simulated on the nonlinear model of the robot, and the closed-loop performance of the proposed scheme is compared with a system having Proportional Derivative Integral controllers for both loops, Feedback Linearization Controller for inner loop, as well as one having Linear Quadratic Gaussian controllers for both loops. It is seen that Adaptive Model Predictive Control shows mostly superior and otherwise very good performance when compared to these two benchmarks in terms of reference tracking and robustness to mass parameter variations. Finally, comparison of two controllers Adaptive Model Predictive Control and Model Predictive Control comparison is presented in order to verify the leadership of the adaptive one for the future real-time implementation.
Benzer Tezler
- Inverse dynamics control of a humanoid robot arm
İnsansı bir robot kolunun ters dinamik kontrolü
OĞUZHAN CEBE
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENİZ ERTUĞRUL
- Design and control of a mobile autonomous library robot
Mobil otonom kütüphane robotunun tasarımı ve kontrolü
ANIL AKKIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Design of mobility, manipulation and vision system of a conceptual lunar micro-rover
Gezici mikro ay robotunun hareketlilik, manipülasyon ve görüntü işleme sistemleri tasarımı
NECMİ CİHAN ÖRGER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. TURGUT BERAT KARYOT
- Design and vision based control of a mobile manipulator
Bir mobil robot kolun görüntü tasarımı ve görüntü destekli kontrolü
LEVENT ÇETİN
Doktora
İngilizce
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. EROL UYAR
- Locomotion analysis of quadruped robots
Dört ayaklı robotların haraket analizi
ESRA ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ