Geri Dön

Suboptimal control of dynamic systems using polynominal parameterization symbolic manipulation

Polinom parametrizasyonu ve sembolik manipülasyon kullanarak dinamik sistemlerin yaklaşık-optimum kontrolü

  1. Tez No: 68807
  2. Yazar: EROL YILMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. REŞİT SOYLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1997
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 109

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. Anahtar Kelimeler : Optimum Kontrol, Yaklaşık-Optimum Kontrol, Polinom Parametrizasyonu, Sembolik Manipülasyon.

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. Keywords : Optimal Control, Suboptimal Control, Polynomial Parameterization, Symbolic Manipulation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    14293

    Üç serbestlik dereceli silindirik bir manipulatörün tasarımı, simülasyonu ve kontrolu

    Design simulation and control of a cylindirical 3dof manipulator

    S.HAYDAR İÇLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET KUZUCU

  2. Tez No

    297171

    Eyleyici gecikmesine bağlı doyumlu ve dayanıklı H sonsuz denetleyiciyle deprem etkisi altıdaki yapısal sistemlerin titreşimlerinin kontrolü

    Vibration control of structural systems under earthquake effect using actuator saturated delay dependent and robust H infinity controller

    HAKAN YAZICI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAHMİ GÜÇLÜ

  3. Tez No

    665539

    Influence of Driving Patterns and Optimal Robust PowertrainCombined Design and Control on Plug-in Vehicle Cost, Life CycleEmissions, Component Sizing, and Battery Stress

    Başlık çevirisi yok

    ORKUN KARABSAŞOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Makine MühendisliğiCarnegie Mellon University

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. CHAİR: JEREMY J. MİCHALEK

  4. Tez No

    39622

    Çok amaçlı kremayer-pinyon mekanizmalarının kinematik sentez ve analizi

    Kinematic synthesis and analysis of the rack and pinion multipurpose mechanism

    AYLİN YENİLMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AYBARS ÇAKIR

  5. Tez No

    418662

    Development of co-design frameworks for optimal variable compliant actuation

    Optimal esnek eyleme için ortak-tasarım çatılarının geliştirilmesi

    ABDULLAH KAMADAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mekatronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR

    DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU

Geri Dön