Design of adaptive controller and extremum seeking algorithm for quadrotors
Dört rotorlu insansız hava aracı için uyarlamalı kontrolcü ve ekstremum arama algoritması tasarımı
- Tez No: 522150
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL İBRAHİM BAŞTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Bu tezde dörtlü rotorlu insansız hava aracı için iki amaç sunulmuştur. Birincisi iç döngü ve ikincisi dış döngü kontrol tasarımıdır. Birinci amaç için, dört rotorlu insansız hava araçları için uyarlamalı kontrolcü tasarlanmıştır. Tasarım sırasında, tüm sistem parametrelerinin bilinmediği varsayılmak-tadır. Rüzgarın araç üzerindeki bozucu etkisi bilinmeyen frekans, genlik ve fazlara sahip sınırlı sayıdaki sinüzoidal fonksiyonların toplamı olarak varsayılmıştır. Kapalı çevrim sisteminin kararlı oldu\u{g}u, tüm sinyallerin sınırlı oldugu ve bilinmeyen bozucu rüzgar etkisi ve sistem parametrelerine rağmen arzu edilen davranış ve irtifa kontrolünün elde edildigi kanıtlanmıştır. Tasarımın fizibilitesini göstermek için bir benzetim sunulmuştur. Tasarlanan kontrolcü, bir deney düzeneğinde OIT (Oran-İntegral-Türev) kontrolcüsüyle karşılaştırılarak, avantajı gösterildi. İkinci amaç için, ekstremum arama kontrol teorisi kullanılmıştır. Bu teori, fonk-siyon hakkında herhangi bir bilgi olmadan, başlangıç noktasına en yakın maksimum ya da minimumu bulmayı sağlar. Deneyde, bu fonksiyon, bir ışık kaynağı tarafından oluşturulan doğrusal olmayan bir sinyal haritasını ifade eder ve kaynaktan uzaklaştıkça azalır. Araç, bu sinyal haritasındaki lüks değerini bir ışık sensörü ile ölçme yeteneğine sahiptir. Araç zemini sabitlendiği için, kendi etrafında bulunan dairesel hattaki lüks değerlerini ölçer. Ölçülen değeri kullanarak, ekstremum arayışı gerçekleştirilir ve araç, ışık sensörünün hareket edebileceği dairesel hat üzerindeki maksimum lüks değer noktasına (ışık kaynağının önü) yönlendirilir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, two tasks for quadrotors are presented. The first is an inner and the second is an outer loop control design for quadrotors. For the first task, an adaptive contoller for quadrotors is designed. During the design, it is assumed that all system parameters are unknown. Moreover, the wind disturbances are assumed as a finite sum of sinusoidal functions with unknown frequencies, amplitudes and phases. It is proved that the equilibrium of the closed loop error system is stable, all signals are bounded and desired altitude and attitude control are achieved despite unknown wind disturbances and plant parameters. A simulation is performed to show the feasibility of the design. The advantage of the designed controller is shown by comparing with PID controller in an experimental setup For the second task, extremum seeking control theory is used. This theory enables to find the closest minimum or the closest maximum from a starting point in a function without having any foreknowledge about the function. In the experiment, this function refers to a nonlinear signal map created by a light source and it decays down from the source. The quadrotor has the ability of measuring the lux value in this signal map by a luminosity sensor. It measures the lux values in a circular line around itself as it is anchored to the floor. By using the measured value, extremum seeking is performed and the quadrotor is steered to the maximum lux value point (the front of the light source) on the circular line where the light sensor can travel on.
Benzer Tezler
- Support vector regression based controller design methods for nonlinear systems
Lineer olmayan sistemler için destek vektör regresyon tabanlı kontrolör tasarım metodları
KEMAL UÇAK
Doktora
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLAY ÖKE GÜNEL
- NARMA-L2 controller design for nonlinear systems using online lssvr
Doğrusal olmayan sistemler için çevrimiçi en küçük kareler destek vektör regresyonu ile NARMA-L2 kontrolör tasarımı
GÖKÇEN DEVLET ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLAY ÖKE GÜNEL
- Çok makinalı güç sistemlerinde parametre adaptif kontrol yönteminin incelenmesi
Investigation of parameter adaptive control method for MMPS
AYŞEN DEMİRÖREN
Doktora
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER
- Model reference adaptive controller design with augmented error method for lane tracking
Serit takibi kontrolü için artıtılmış hata yöntemi ile model referans uyarlanabilir kontrolör tasarımı
MEHMET NURİ DİYİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Design of an adaptive controller for submarines via gain scheduling
Başlık çevirisi yok
DENİZ DUMLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Mühendislik BilimleriBoğaziçi ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Bilim Dalı
PROF. DR. YORGO İSTEFANOPULOS