LQR algoritması ile kuadrokopter kontrolü
Quadrocopter control by LQR algorithm
- Tez No: 533897
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CELALEDDİN YEROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
İnsansız hava araçları kullanımının artmasıyla birlikte bu araçların kontrolü günümüzde giderek önem kazanmıştır. Bu araç çeşitlerinden birisi olan üç serbestlik dereceli dört motorlu kuadkopter sisteminin (3 DOF Hover) kontrolü için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Kuadrokopter sistemi çok girişli çok çıkışlı (ÇGÇÇ) yapısı ve bozucu dış etkenlere maruz kalmasından ötürü kontrol edilmesi zor bir yapıya sahiptir. Literatürde bu tarz helikopter modellerinin kontrolünde Lineer Quadratic Regulator (LQR), Lineer Quadratic Gausian (LQG), H-infinity, Amplified Lineer Quadratic Regulator (ALQR) gibi analitik metotlar kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında üç serbestlik dereceli dört motorlu helikopter sisteminin kontrolü için LQR kontrol yöntemi kullanılmıştır. LQR kontrol yöntemindeki Q ve R ağırlık matrisleri Darwinian Parçacık Sürü Optimizasyon (DPSO) ve Kesir Dereceli Darwinian Parçacık Sürü Optimizasyon (KDDPSO) yöntemleri kullanılarak elde edilmektedir. Elde edilen ağırlık matrisleri öncelikle üç serbestlik dereceli dört motorlu helikopter sisteminin simülasyon modeli üzerinde denenmektedir. Daha sonra simülasyonda iyi bir kontrol performansı üreten ağırlık matrisleri Quanser firmasının üretmiş olduğu üç serbestlik dereceli dört motorlu kuadkopter prototipi üzerinde gerçek zamanlı olarak denenerek sonuçlar irdelenmektedir. Böylece Q ve R ağırlık matrislerinin doğru belirlenmesinin kontrol performansındaki etkileri tespit edilebilmektedir. ANAHTAR KELİMELER: LQR, Optimizasyon, Üç Serbestlik Dereceli Hava Aracı, Kuadrokopter, İnsansız Hava Aracı
Özet (Çeviri)
With the increasing use of unmanned aerial vehicles, control of these vehicles has become increasingly important today. Various methods are used to control the three Degree of freedom four rotor quadrocopter system (3 DOF Hover) which is one of these vehicle types. The quadrocopter system has a multi-input, multi-output (MIMO) structure and a difficult to control due to exposure of external factors. Analytical methods such as Linear Quadratic Regulator LQR, Linear Quadratic Gausian (LQG), H-infinity and Amplified Linear Quadratic Regulator (ALQR) are used in the literature to control such helicopter models. In this thesis study, a second order LQR control method was used to control 3-DOF Quadrocopter systems. The Q and R weight matrices in the LQR control method are determined by using Darwinian Particle Swarm Optimization (DPSO) and Fractional Order Darwinian Particle Swarm Optimization (FODPSO) methods. The obtained weight matrices are tested on the simulation model of a 3-DOF four-rotor quadrocopter system. Results are then examined in real time on a 3-DOF quadrocopter prototype, produced by Quanser, that produces good control performance in simulation. Thus, the effects of the correct determination of the Q and R weight matrices on the control performance is determined. KEYWORDS: LQR, Optimization, 3 DOF Hover, Quadrocopter, Unmanned Aerial Vehicles
Benzer Tezler
- Quadratic optimal control of an inverted pendulum using artificial bee colony algorithm
Yapay arı kolonisi algoritması ile bir ters sarkacın kuadratik optimal kontrolü
BARIŞ ATA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇukurova ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN ÇOBAN
- Küçük ölçekli uygulamalar için maksimum güç noktası izleme (MPPT) algoritması ile güneş-rüzgar hibrit sistem modelinin simülasyonu
Simulation of solar-wind hybrid system model with maximum power point tracking (MPPT) algorithm for small-scale applications
KARAM SABRI HADITH AL-JANABI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilim ve TeknolojiKırşehir Ahi Evran Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEKİP ESAT HAYBER
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET GÜÇYETMEZ
- Quadcopter trajectory tracking control using reinforcement learning
Pekiştirmeli öğrenme ile quadcopter yörünge takibi kontrolü
MUSTAFA ERDEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Esnek sistemlerin kontrolü için yapay zeka teknikleri ile girdi şekillendirici tasarımı
Designing of input shaping using artificial intelligent techniques for flexible systems
HASAN HÜSEYİN BİLGİÇ
Doktora
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAPICI
PROF. DR. HAKAN YAVUZ
- Autopilot design for a quadrotor
Kuadrotor için otopilot tasarımı
MEHMET SAMİ BÜYÜKSARIKULAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU