Suboptimal control of dynamic systems using polynominal parameterization symbolic manipulation
Polinom parametrizasyonu ve sembolik manipülasyon kullanarak dinamik sistemlerin yaklaşık-optimum kontrolü
- Tez No: 68807
- Danışmanlar: PROF. DR. REŞİT SOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Optimum Kontrol, Yaklaşık-Optimum Kontrol, Polinom Parametrizasyonu, Sembolik Manipülasyon, Algoritmalar, Manipülasyon, Optimum denetim, Optimal Control, Suboptimal Control, Polynomial Parameterization, Symbolic Manipulation, Algorithms, Manipulation, Optimum control
- Yıl: 1997
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz Yılmaz, Erol Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Reşit SOYLU Aralık 1997, 96 sayfa Bu çalışmada, optimal kontrol problemlerinin yaklaşık çözümü için bir algoritma geliştirilmiştir. Algoritma, bir sembolik manipülasyon paketi olan REDUCE kullanılarak programlanmıştır. Durum, yardımcı durum ve kontrol değişkenleri sabit ve belirlenmemiş katsayılı parçalı-sürekli polinomlar cinsinden ifade edilmiş olduğundan optimum kontrol probleminin çözümü de yaklaşık olmaktadır. Söz konusu katsayıların bir kısmı sistemin verilmiş bulunan sınır koşullarını sağlamakta kullanılmaktadır. Geliştirilen algoritma, sistemin Performans Endeksini (PE) dizayn parametreleri vektörü, Çv, cinsinden“kapalı formda”vermektedir. Bu vektör, kullanılan polinomların bağımsız katsayıları, bitiş zamanı (eğer serbest bırakılmış ise) ve (eğer var ise) değişken sistem parametrelerinden oluşmaktadır. Anılan şekilde elde edilen performans endeksikolayhkla minimize edilebilmektedir. Birçok optimum kontrol problem tipinde PE'nin“global”minimumunun elde edilmesi garanti edilebilmektedir. Bu tür problemlerde, sistemin optimum performansı, durum, yardımcı durum ve kontrol değişkenleri, sistem parametreleri cinsinden kapalı olarak elde edilebilmektedir. Böylece anılan parametrelerin sistemin optimum performansı üzerindeki etkilerini gözlemlemek olasıdır. Örneklerden de görülebileceği gibi, geliştirilen algoritma aracılığıyla hemen hemen bütün optimum kontrol problemlerini çözmek mümkündür. Değişik sınır koşullan kullanarak, tek değişkenli, çok değişkenli, lineer veya nonlineer sistemler geliştirilen algoritma aracılığıyla optimize edilebilmektedir. Durum ve kontrol değişkenleri üzerindeki eşitlik ve eşitsizlik türündeki kısıtlar gerçeklenebilmektedir. Tekil aralıklı problemler ile iki-konumlu ve doyan kontrol tipinde problemler kolaylıkla çözülebilmektedir. Bazı durumlarda optimum kontrol yasası da elde edilebilmektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT SUBOPTIMAL CONTROL OF DYNAMIC SYSTEMS USING POLYNOMIAL PARAMETERIZATION AND SYMBOLIC MANIPULATION Yılmaz, Erol M. S, Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Reşit SOYLU December 1997, 96 pages In this study, an algorithm, for the suboptimal solution of optimal control problems, has been developed. A symbolic manipulation package, REDUCE, has been used to implement the algorithm. The states, costates and the control variables are approximated using piecewise continuous polynomials with undetermined constant coefficients, leading to a suboptimal solution for the optimal control problem. Some of these coefficients are used to satisfy the specified Boundary Conditions of the system. The algorithm then yields the Performance Index (PI), in“closed-form”as a function of the design parameters vector, &,. This vector consists of the independent coefficients of the approximating polynomials, final time (if it is free) and variable plant parameters (if any) of the system. The performance index thus obtained can be minimized efficiently. In several optimal control problem types, the“global”minimum of PI is“guaranteed”mto be determined. in such cases, the optimal perforaıance, states and controls of the system may be obtained in“closed-form”as a fimction of the plant parameters. This allows the designer to observe the effects of the plant parameters on the optimal perforaıance of the system. The developed algorithm can handle almost ali possible types of optimal control problems, as demonstrated by the included case studies. Single-variable, multi- variable, Hnear and non-linear systems with different boundary conditions can be formulated and optimized. Equality and inequality constraints on the state and control variables can be successfully implemented in the algorithm. Bang-bang and saturation type problems, together with problems involving singular intervals can be efficiently tackled. Optimal control law may also be obtained in some cases.
Benzer Tezler
- Üç serbestlik dereceli silindirik bir manipulatörün tasarımı, simülasyonu ve kontrolu
Design simulation and control of a cylindirical 3dof manipulator
S.HAYDAR İÇLİ
- Dinamik parti büyüklüğü problemi için iki aşamalı melez sezgisel bir algoritma
A two-stage hybrid metaheuristic algorithm to dynamic lot sizing problem
ÇAĞATAY İRİS
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET MUTLU YENİSEY
- İnsansız hava aracı için bir borda bilgisayarının mimarisi ve tasarımı
Başlık çevirisi yok
SAİT N. YURT
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. T. BERAT KARYOT
- Traffic and mobility aware delay modeling for software-defined networks (SDN)
Yazılım tanımlı ağlar için trafik ve hareket duyarlı gecikme modeli
MÜGE ÖZÇEVİK
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERK CANBERK
- Kısmi diferansiyel denklemleri çözmek için kuantum makine öğrenmesi algoritmaları
Quantum machine learning algorithms for solving partial differential equations
AFRAH NAJIB ABDULLAH FAREA
Doktora
İngilizce
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR CELEBİ