Geri Dön

Hidrolik test sistemlerinin kontrolü

Control of hydraulic test systems

  1. Tez No: 637013
  2. Yazar: UFUK DURSUN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜSTOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 96

Özet

Bu tez, hidrolik test sistemleri için yeni kontrol yöntemleri önermektedir. Test sistemlerinin önemli iki alt alanı olan 4-poster ve komponent test sistemleri (KTS) özelinde kontrol problemleri çözülmeye çalışılmıştır. 4-poster kontrolü için sistemin lineer olmayan dinamiklerini kontrol kuralı içerisine katmak amacıyla sistemin model tersi, Uyarlamalı Sinirsel Bulanık Denetim Sistemi (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System – ANFIS) olarak elde edilmiştir. Ayrıca silindir pozisyonu da Yineleyerek Öğrenmeli Kontrol (Iterative Learning Control – ILC) kuralı içerisine katılarak çift katmanlı Sinirsel Bulanık Yineleyerek Öğrenmeli Kontrol (Neuro-Fuzzy Iterative Learning Control – NFILC) yapısı oluşturulmuştur. Yapılan sayısal benzetimlerde ILC yakınsama hızının arttırıldığı ve hata oranının düşürüldüğü gözlenmiştir. KTS'nin kontrolü için sistem kısıtlarını kontrol kuralı içerisinde kullanmak amacı ile Model Öngörülü Kontrol (Model Predictive Control – MPC) tasarımı yapılmıştır. Sistemin modellenmesi aşamasında, testin türüne göre kontrol edilebilen bir parametre olan ivme durum olarak denklemlerde kullanılmıştır. MPC'nin hesaplama hızının, test sistemi isterlerini karşılamaması sebebi ile iki yeni yöntem önerilmiştir. İlk yöntemde, kısıtlar tanjant hiperbolik (tanh) fonksiyonu yardımı ile sürekli ve türevlenebilir hale getirilerek, optimalliğin birinci mertebeden koşulu uygulanabilir hale gelmiştir. Sonuç olarak; MPC için altoptimal çözüm tamamen cebirsel olarak oluşturulmuştur. İkinci yöntemde, MPC'nin hesaplama hızını doğrudan etkileyen model mertebesi ve kontrol ufuk uzunluğu düşürülerek problem basitleştirilmiştir. Tek adımlı MPC kullanımı ile kontrol ufuk uzunluğu düşürülmüştür. Tanh, tekrar kısıtlar için kullanılarak optimallik koşulunu sağlayan bir polinom elde edilmiş ve böylece MPC problemi polinom kökünün bulunması problemine indirgenmiştir. Yapılan sayısal benzetimlerde, MPC kullanımının performans artımını sağladığı ve önerilen iki yeni MPC yönteminin, hesaplama hız problemini ortadan kaldırdığı gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

This dissertation proposes novel control methods for hydraulic test systems. Control problems of 4- poster and component test systems (KTS), which are widely used, are tried to be solved. An Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) based model is obtained to use the nonlinearities of the 4-poster in Iterative Learning Control (ILC) rule. Additionally, position of hydraulic cylinder is added as an auxiliary parameter in ILC. As a result of these revisions, a new Neuro-Fuzzy Iterative Learning Control (NFILC) is constructed. The simulation results show that proposed NFILC increases the convergence speed and decreases error ratio of ILC. Model Predictive Control (MPC) is used to achieve handling constraints in KTS. Acceleration is defined as a state of the system in modelling section. Designed MPC has improved the performance of the system, but it cannot satisfy the necessary sampling time of the system. To handle speed problem of MPC, two new MPC methods are presented. In the first method, tangent hyperbolic is used as a constraint function, so the problem is transformed into a continuous and differentiable form. By this way, first-order necessary condition of optimality is employed, and completely algebraic suboptimal solution is obtained. In the second MPC method, model order reduction is applied for position control and MPC problem is simplified as one-step-ahead. After the simplification, tanh is employed again for constraints. By this way, a polynomial which satisfies optimality condition is synthesized. One of the roots of the polynomial gives suboptimal solution. Simulation results show that the proposed MPC methods drastically decrease computation time.

Benzer Tezler

  1. Elastomer malzemeler için dinamik test sistemlerinin kontrolü

    Control of dynamic test systems for elastomer materials

    GÖKTÜRK TAŞAĞIL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUZAFFER METİN

  2. Design, Construction and Control of an Electro-Hydraulic Load Simulator for Testing Hydraulic Drives

    Hidrolik Sürücü Sistemlerinin Testleri için Elektro-Hidrolik Yük Simülatörü Tasarımı, Üretimi ve Kontrolü

    HAYRETTİN ULAŞ AKOVA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT EMRE PLATİN

    PROF. DR. RAİF TUNA BALKAN

  3. Hidrolik simülatörlerin kontrolü

    Control of hydraulic simulators

    UFUK DURSUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN

  4. Otomatik kontrol sistemlerinin gemiler arası ikmal operasyonlarında uygulanması

    Application of automatic control systems to ship to ship load transfer operations

    BİLGİN BOZKURT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEBNEM HELVACIOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MELEK ERTOGAN

  5. A Semi-active vibration control of washing machine suspension systems

    Çamaşır makinası süspansiyon sistemlerinin yarı-aktif titreşim kontrolü

    C.TARKAN TAŞPINAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1995

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    PROF.DR. OSMAN S. TÜRKAY