Shared control in aerial cyber-physical human systems
Havasal siber-fiziksel insan sistemlerinde paylaşımlı kontrol
- Tez No: 674901
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YILDIRAY YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adaptif denetim sistemleri, Otomatik denetim sistemleri, Uçuş denetim sistemleri, Adaptive control systems, Automatic control systems, Flight control systems
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma bir insan operatör ve ileri düzey otomasyon birlikte çalışırken belirsizlikler ve anomalilerle karşı karşıya kaldıklarında meydana gelen kontrol sorununu ele almaktadır. Siber-Fiziksel İnsan Sistemleri başlığı altında, insan ve otomasyon yeteneklerinin avantajlı bir kombinasyonuna izin veren ve istenen performansı sağlayan paylaşımlı kontrol mimarilerine (PKM) odaklanmaktayız. İnsan ve otomasyon normal koşullar altında rutin görevler için birbirlerinin yerine geçebilir. Ancak, ciddi anomaliler altında kendilerine özgü tepkiler verebilirler. İnsanlar anomali tanıma ve tahmin etme gibi bilişsel görevlerde başarılıyken, otomasyon gecikme sürelerinin az olduğu hızlı yanıtlar verebilir. Biz bu tezde şiddetli anomalilerin olduğu durumlarda insan ve otomasyon arasındaki kontrol geçişlerinin sorunsuz bir şekilde gerçekleşmesini sağlayacak manevra kapasitesi (MK) adlı bir metrik kullanılmasını öneriyoruz. Bu metrik, kontrol sistemlerinde eyleyicilerin doyma sınırlarına yakınlığı olarak tanımlanabilir. Bu tezde sunulan üç farklı PKM'nin ikisinde MK'den faydalanılmış, insanın ve otomasyonun paylaşımlı kontrole nasıl katkı yaptıkları ve anomali durumlardan nasıl kaçınıldığı tasvir edilmiştir. Bu PKM'lerden ikisi döngüde-insan deneyleri kullanılarak doğrulanmıştır. Son PKM'de ise, esnek bir dört pervaneli insansız hava aracının hareket denklemleri çıkarılmış ve tüm sistem simülasyonlar ile doğrulanmıştır. Bu son yaklaşımda, insan modeliyle birlikte esnek dinamiklerden kaynaklanan titreşimleri azaltmak ve belirsizlikleri telafi etmek için düşük frekanslı uyarlamalı bir kontrolcü kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
This study considers the problem of control when two distinct decision makers, a human operator and an advanced automation working together, face severe uncertainties and anomalies. Under the rubric of Cyber-Physical Human Systems, we focus on shared control architectures (SCAs) that allow an advantageous combination of human/automation abilities and provide a desired resilient performance. Humans and automation are likely to be interchangeable for routine tasks under normal conditions. However, under severe anomalies, the two entities provide complementary actions. It could be argued that human experts excel at cognitive tasks, such as anomaly recognition and estimation, while fast response with reduced latencies may be better accomplished by automation. For severe anomalies, we propose the use of a common metric called capacity for maneuver (CfM) that enables a smooth, bumpless transition when severe anomalies occur. It can be identified in control systems as the actuator's proximity to its limits of saturation. Three different SCAs are presented, two of which use CfM by describing how human experts and automation can participate in a shared control action and recover gracefully from anomalous situations. Two of the SCAs are validated using human-in-the-loop experiments. The last SCA is exemplified theoretically, in which an analytical framework for the equations of motion of flexible quadrotor unmanned aerial vehicles is derived. A low-frequency adaptive controller together with a human pilot model is implemented using the developed model to prevent excessive oscillations due to flexible dynamics and to compensate uncertainties.
Benzer Tezler
- Sanayi politikaları ve planlı dönemde imalat sanayine etkileri
Başlık çevirisi yok
AHMET CAFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
EkonomiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN EROL
- Adana ili, turunçgil toptan fiyatlarının analizi
Başlık çevirisi yok
USULET ÖZTUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatÇukurova ÜniversitesiTarım Ekonomisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ YURDAKUL
- Çekirdeksiz kuru üzümde uygulanan politikanın Ege Bölgesinde üretim ve üretici açısından sonuçlarının değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
GÜVEN ÖZERİN
- Türkiye'de üretilen dikiş ipliklerinin incelenmesi ve konfeksiyon endüstrisinde kullanım uygunluklarının araştırılması
Başlık çevirisi yok
CUMHUR ÇAKMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. NAZMİ ERCAN