A nonlinear controller desing for four-rotor unmanned aerial vehicles
Dört rotorlu insansız hava araçları için doğrusal olmayan bir kontrolcü tasarımı
- Tez No: 669042
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TÜRKER TÜRKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- 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
- 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
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
DR. MEHMET KARAHAN
- 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
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEŞİR DANDIL
- 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
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Dinamik sistemler için gerçek zamanda bulanık mantıkla kontrolör tasarımı
Fuzzy logic controller design for dynamic systems in real time
GÖKHAN GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHava Harp Okulu KomutanlığıElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYDEMİR ARISOY
- 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
2018
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT İKİZOĞLU