Geri Dön

A nonlinear controller desing for four-rotor unmanned aerial vehicles

Dört rotorlu insansız hava araçları için doğrusal olmayan bir kontrolcü tasarımı

  1. Tez No: 669042
  2. Yazar: EVREN SUBAŞI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. TÜRKER TÜRKER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  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: 92

Özet

Bu tez çalışmasında, herhangi bir başlangıç koşulundaki dört rotorlu helikopteri, bir denge noktasında küresel asimptotik kararlı yapacak bir kontrolcü tasarımı uygulanmıştır. İlk olarak, rotasyon matrisinin elemanları ve dinamikleri kullanılarak dört rotorlu helikopterin dinamik modeli elde edilmiştir. Elde edilen bu model kullanılarak, kartezyen uzayda istenilen bir noktayı küresel asimptotik kararlı kılmak amacıyla bir aday Lyapunov fonksiyonu tanımlanmıştır. Uygun kontrol girişleri ile beraber, aday Lyapunov fonksiyonunun zaman türevi negatif yarı tanımlı bulunmuş, bu da sistemi kararlı kılmıştır. Daha sonra, LaSalle'in değişmez küme prensibi kullanılarak istenilen denge noktasının küresel asimptotik kararlı olduğu kanıtlanmıştır. Son olarak, dört rotorlu helikopteri istenilen bir denge noktasında küresel asimptotik kararlı kılacak kontrol girişleri simülasyon çalışmaları ile test edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, a continuous controller design is implemented that makes quadrotor helicopter in any initial condition globally asymptotically stable at a desired equilibrium point. Firstly, a dynamical model for a quadrotor helicopter is obtained using rotation matrix elements and its dynamics. Using the model obtained, a candidate Lyapunov function is proposed in order to get a globally asymptotically stable equilibrium at a desired point in cartesian space. With suitable control inputs, time derivative of the candidate Lyapunov function is found to be semi-negative definite, therefore making system stable. Then, a global asymptotic stability at the desired equilibrium point is proven by LaSalle's invariance principle. Lastly, controller that makes quadrotor globally asymptotically stable at the desired equilibrium point is tested in simulation studies.

Benzer Tezler

  1. Multirotor sistemlerde doğrusal ve doğrusal olmayan denetleyici tasarımı ile hata toleranslı sistemlerin incelenmesi

    Analyzing fault tolerances by developing linear and nonlinear controllers for multirotor systems

    MERTCAN İNAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU

    DR. MEHMET KARAHAN

  2. Dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi, tasarımı ve yükseklik denetimi

    Modeling, design and altitude control of a four-rotor unmanned aerial vehicle

    EBUBEKİR BOZKURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEŞİR DANDIL

  3. Dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi ve PID kontrolcü tasarımı

    Modeling and PID controller design of a four rotor unmanned aerial vehicle

    MEHMET KARAHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU

  4. Dinamik sistemler için gerçek zamanda bulanık mantıkla kontrolör tasarımı

    Fuzzy logic controller design for dynamic systems in real time

    GÖKHAN GÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHava Harp Okulu Komutanlığı

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYDEMİR ARISOY

  5. Quadrotorun modellenmesi ve hiperbolik tanjant adaptif lqr+pıd kontrolü

    Modelling and hyperbolic tangent adaptive lqr+pid control of a quadrotor

    HAYRETTİN YAVUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERHAT İKİZOĞLU