Backstepping boundary control of a wave PDE with spatially distributed time invariant unknown disturbances and its application to an overhead crane system
Uzayda dağılımlı zamanda değişmeyen bozucu etki içeren dalga denkleminin geri-adımlama tekniğiyle sınır denetimi ve bir tavan vinci modeline uygulanması
- Tez No: 523096
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EVREN SAMUR, 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: 87
Özet
Bu tezin amacı, bir tavan vinci tarafından taşınmakta olan yükün hızının, tepeden uygulanan kontrol etkisiyle istenen değerde sabitlenmesini sağlamaktır. Kontrolcüde mevcut olan ölçümlerin, yalnızca vinç kablosunun gezici arabaya bağlandığı tepe noktasından alındığı varsayılmıştır. Vinç ve kablonun hareketi, tek bir yatay yönde limitlenmiştir. Öncelikle, basitleştirilmiş bir matematiksel model için kontrolcü tasarlanmıştır. Bu basitleştirimiş modelde, bozucu etkinin zamana göre değişmediği varsayılmış, vinç kablosunun kütlesi ihmal edilmiş ve uzunluğu normalleştirilmiştir. Bu modelin tasarlanan kontrolcü ile üstel olarak kararlı olduğu ispatlanmıştır. Sonrasında, tasarlanan bu kontrolcü, gerekli dönüşümler aracılığıyla, vinç modeline uygulanmıştır. Kontrolcünün iki model üzerindeki performansı, sayısal çözümleme ve benzetim yöntemleriyle incelenmiştir. Basitleştirilmiş modelin benzetiminde yarı-ayrıklaştırma metodu, vinç modeli için ise Crank-Nicolson metodu kullanılmıştır. Sabit bozulum altında referans sinyalinin mükemmel takibi sağlanmıştır. Zamanla değişen bozulum altında model istikrarlı hale gelmiş, fakat mükemmel yakınsama sağlanamamıştır. Bu sonuç teoriyle örtüşmektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to control the speed of a payload carried by an overhead crane with the control input provided from the top end of the crane cable. It is assumed that the only measurement available to the controller is from the top end where the cable is attached to the crane car. The motion of the crane model is limited to one horizontal dimension. First, a controller is designed for a simplified mathematical model. The disturbance is assumed to be time invariant, the weight of the crane cable is neglected and the length of the cable is normalized. The exponential stability of this simplified model with the designed controller is proven. Then, the controller is applied to the real crane model with the necessary transformations. Performance of the controller in both cases is shown using numerical simulations in MATLAB. The models are simulated using semi-discretization method for the simplified model and Crank-Nicolson method for the crane model. Perfect reference tracking and disturbance cancellation is achieved under constant disturbances. However, in the presence of time varying effects, the model is stabilized but does not converge perfectly. This result is theoretically expected.
Benzer Tezler
- Adaptive boundary control using backstepping for 1D variable length string-mass system under disturbances
Bozukluklar altında 1B değişken uzunluklu ip-kütle sistemi için geri adımlamalı kullanarak uyarlamalı sınır kontrolü
MATEUSZ SZCZESIAK
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
PROF. DR. ÇETİN YILMAZ
- Akış kaynaklı titreşimlerin gürbüz kontrolü
Robust control of flow-induced vibrations
AZİZ SEZGİN
Doktora
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURKAN YAĞIZ
PROF. DR. EROL UZAL
- Transmisyon kavramalarınının modellenmesi ve kontrolü
Modeling and control of transmission clutches
SEYİT ALİ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Otomotiv MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUZAFFER METİN
- Boundary controller and observer design for Korteweg-de Vries type equations
Korteweg-de Vries tipindeki denklemler için sınır kontrolü ve gözlemci dizaynı
EDA ARABACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Matematikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMatematik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKER ÖZSARI
- Mekanik sistemlerin geri adımlamalı (backstepping) kontrolü
Backstepping control of mechanical systems
YÜKSEL HACIOĞLU
Doktora
Türkçe
2009
Makine Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURKAN YAĞIZ