Adaptive sliding surface design for sliding mode control systems
Kayma kipli denetim sistemleri için uyarlamalı kayma yüzeyi tasarımı
- Tez No: 50471
- Danışmanlar: PROF.DR. YORGO İSTEFANAPULOS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 348
Özet
Bir çok durumda, fiziksel bir sistemin dinamik modellenmesi için eldeki bilgiler yeterli değildir. Modelleme hataları ve bozan etkenler denetim sistemleri üzerinde bazı kötü etkilere neden olabileceklerinden, her pratik tasarım bunları gözönüne almalıdır. Belirsiz sistemleri denetlemek için esas olarak dört yaklaşım vardır: uyarlamalı denetim, gürbüz denetim ve bunların iki farklı biçimde birleştirilmesi, yani gürbüz uyarlamalı denetim (GUD) ve uyarlamalı gürbüz denetim (UGD). Bu tez UGD'nin önemli bir çeşidi olan uyarlamalı kayma kipli denetimle (UKKD) ilgilidir. Kayma kipli denetimde (KKD), şimdiye kadar önerilmiş olan kayma yüzeylerinin çoğu sıfırdan farklı başlangıç izleme hatalarını gözönüne almadan belirlenmiştir. Dolayısıyla kayma kipi, izleme başatımı, gürbüzlük özelliği ve denetim girdileriyle ilgili bazı sorunları olan bir ulaşma sürecinden sonra başlar. KKD'nin ulaşma sürecini ve böylece ilgili sorunları azaltmak veya ortadan kaldırmak için belirli yaklaşımlar olmasına karşın, bu yaklaşımlar bu tezin sorun tümcesini oluşturan bazı yetersizliklere sahiptir. Bu tezde, model dayanaklı uyarlamalı denetimden (MDUD) bazı kavramlar kullanılarak, belirsiz doğrusal olmayan sistemlerin kayma kipli denetimi için bir uyarlamalı kayma yüzeyi (UKY) tasarımının hem doğrusal hem de doğrusal olmayan biçimleri önerilmiştir. UKY yaklaşımında, klasik kayma yüzeyinin sabit parametreleri bir uyarlama yordamı tarafından güncelleştirilen parametrelerle değiştirilmektedir. Bu uyarlama yordamı, sistemin izleme hatalarını uygun dayanak hata modellerinin davranışlarını izlemek zorunda bırakır. UKY'de sıfırdan farklı başlangıç izleme hataları ile kayma yüzeyi arasındaki uzaklığı azaltmak olasıdır. Çünkü güncelleştirilen kayma yüzeyi parametrelerinin başlangıç değerlerini seçerken bu izleme hataları gözönüne alınır. Dolayısıyla UKY yaklaşımı ulaşma sürecini azaltır ve böylece çıtırtı sorununa yol açmadan, çok büyük denetim girdileri kullanmadan ve bazı kısıtlayıcı varsayımlar yapmadan sistemin gürbüzlük özelliğini ve izleme başarımını iyileştirir. UKY yaklaşımı basit bir yapıda olduğu için, belirsiz çok-girdili doğrusal olmayan sistemlerin geniş bir grubuna uygulanabildiği için ve bu tezde gösterildiği gibi farklı KKD veya uyarlamalı KKD yordamlarını tamamlayabildiği için, bu yaklaşımın değişik pratik uygulamalarda uygun olması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
In many cases, the available information for dynamic modeling of a physical system, is not sufficient. Since modeling inaccuracies and disturbances can cause some adverse effects on control systems, any practical design must consider them. There are mainly four approaches to control uncertain systems: adaptive control, robust control and their combinations in two different ways, namely robust adaptive control (RAC) and adaptive robust control (ARC). This thesis deals with adaptive sliding mode control (ASMC) which is an important type of ARC. In sliding mode control (SMC), most of the sliding surfaces proposed so far have been determined without considering the non-zero initial tracking errors. Therefore sliding mode starts after a reaching period which has some problems related to the tracking performance, the robustness property and the control inputs. Although there exist certain approaches to reduce or eliminate the reaching period of SMC and thus the corresponding problems, these approaches have some drawbacks which form the problem statement of this thesis. In this thesis, using some concepts from model reference adaptive control (MRAC) theory, both linear and nonlinear versions of an adaptive sliding surface (ADSS) design, are proposed for the sliding mode control of uncertain nonlinear systems. In the ADSS approach, the constant parameters of the conventional sliding surface are replaced by the parameters which are updated by an adaptation algorithm. This adaptation algorithm forces the tracking errors of the system to follow the behaviors of appropriate reference error models. It is possible in ADSS to reduce the distance between the non-zero initial tracking errors and the sliding surface since these tracking errors are considered while choosing the initial values of the updated sliding surface parameters. Therefore the ADSS approach reduces the reaching period and thus improves the robustness property and the tracking performance of the system without causing the chattering problem, without using very large control inputs and without making some restrictive assumptions. It is expected that ADSS will be suitable in various practical applications since it is simple in structure; it is applicable to a large class of uncertain multi-input nonlinear systems and it is able to complement various SMC or adaptive SMC algorithms as shown in this thesis.
Benzer Tezler
- Kayan kipli denetimde kayma yüzeyi tasarımı için yeni yöntemlerin geliştirilmesi
New sliding surface design methods for sliding mode control
FATMA IRMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCİ
- Doğrusal olmayan sistemler için model referans tabanlı kayma yüzeyi tasarım yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of model referans based sliding surface design methods for nonlinear systems
FATMA KARA
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCİ
- Sliding mode control of linearly actuated nonlinear systems
Doğrusal eyletimli doğrusal olmayan sistemlerin kayan kipli kontrolü
BURAK DURMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN U. SALAMCI
PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN
- Koordinat dönüşümüne dayalı zamanla değişen kayma yüzeyi tasarım yöntemleri
Coordinate transformation based time-varying sliding surface design methods
SEZAİ TOKAT
Doktora
Türkçe
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM EKSİN
- Fault-tolerant sliding mode control design for an electromechanical system
Elektromekanik bir sistem için hata-toleranslı kayan kipli kontrol tasarımı
MERVE NİLAY AYDIN
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇukurova ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN ÇOBAN