Dört pervaneli bir insansız hava aracının takip denetiminde giriş zaman gecikme etkilerinin telafisi
Input time delay compensation in tracking control of a quadrotor UAV
- Tez No: 691177
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT OBUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Kumanda Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Giriş zaman gecikmesi, mühendislik uygulamalarında yaygınca görülmekte ve genellikle sistemleri olumsuz bir şekilde etkilemektedir. Giriş zaman gecikmelerine sebep olan etkenlere örnek olarak, algılayıcılardan elde edilen verilerde oluşan gecikmeler, haberleşme sırasında meydana gelen gecikmeler, eyleyicilerin sürücülerinde olan gecikmeler, işlemciler üzerinde yapılan hesaplamalarda oluşan gecikmeler ve eyleyicilerin verilen komutu gerçeklemesi için gerekli olan süre verilebilir. Dört motora sahip, dikey ve inişkalkış yapabilen dört pervaneli hava aracı, yüksek manevra kabiliyeti ve basit fizik yapısı sebebiyle günümüzde birçok mühendislik uygulamasında yaygınca kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında, dört pervaneli bir hava aracının pozisyon ve yönelim takibini eş zamanlı yaparken, sistemde olabilecek olan değişken ve belirsiz giriş gecikmelerinin bozan etkilerine karşı dayanıklı denetleyici tasarımları yapılmıştır. Dört pervaneli hava aracı, doğrusal olmayan bir sistem dinamiğine sahiptir ve dört eyleyiciye sahip olmasına rağmen pozisyon ve yönelim denetiminin eş zamanlı yapılabilmesi için altı serbestlik derecesinin denetlenmesi gerekmektedir. Denetleyicinin tasarımında sistemdeki belirsiz olan terimlere, dış etkilere ve modellenemeyen etkilere karşı kendini uyarlaması için uyarlamalı bir denetim yöntemi kullanılmıştır. Tasarlanan denetleyicinin Lyapunov tabanlı kararlılık analizinde LyapunovKrasovskii fonksiyonları kullanılmış olup, yarı küresel ve hatanın mutlak bir sınıra yakınsadığı sonuçlar elde edilmiştir. Dört pervaneli hava aracının dinamik model benzetimi ve uyarlamalı denetleyici tasarımı MATLAB/Simulink test ortamında gerçekleştirilmiştir. Zamanla değişen giriş gecikmeleri için üç farklı referans yörüngesi takip benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan denetleyici, karmaşık yapılı yörüngelerde ve sistemde oluşan giriş gecikmelerine karşı dayanıklı, sistem dinamiğindeki belirsiz parametrelere ve toplamsal bozan etkilere karşı dayanıklı olduğu benzetim sonuçlarında gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Input time delay is commonly exists in engineering applications and often negatively effects systems. Communication, actuator drivers, sensors processes, calculations on processors, and the time needed for actuators to execute may be given as examples of the reasons that cause input time delays. An unmanned aerial vehicle with four propellers can vertical takeoff and landing, is widely used nowadays in many engineering applications due to its high maneuverability and simple physics structure. In this thesis, adaptive controllers are designed to compensate for the effects of unknown timevarying input delay and unknown timevarying additive disturbances and track the reference position and attitude trajectories of a quadrotor concurrently. The dynamics of quadrotors include highly nonlinear terms and uncertain parameters with additive disturbances. In addition, although quadrotors have four propellers, six degrees of freedom have to be controlled concurrently to perform trajectory tracking. An adaptive controller is designed to track a reference position and attitude trajectories despite the challenges mentioned above for controlling a quadrotor. The numerical simulations are performed in MATLAB/Simulink test environments for three different reference trajectories. Numerical simulation results show that the designed adaptive controller is robust to the effects of the input delays and disturbances.
Benzer Tezler
- Bir dörtpervanelinin modellenmesi ve denetimi
Modeling and control of a quadrotor
AHMET DEMİRYÜREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DEMİRCİOĞLU
- Eş zamanlı öğrenme kontrol tekniği ile dört pervaneli bir insansız hava aracının aerodinamik kuvvetlerinin araştırılması
Investigation of aerodynamic forces of a quadcopter unmanned aerial vehicle with a concurrent learning based adaptive control techniques
BURAK DEMİRTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Uçak MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ÖZGÖREN
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT OBUZ
- A practical implementation of navigation and obstacle avoidance for quadcopters
Dört pervaneli helikopterler için bir engelden kaçınma ve seyrüsefer uygulaması
ONUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- Optimal trajectory generation and model reference adaptive control for a package delivery quadcopter
Paket teslimatı yapan dört pervaneli helikopter için optimal yörünge oluşturma ve model referans uyarlamalı kontrol
ATAHAN KURTTİŞİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR AKBATI
- Adaptive control of a novel tilt-roll rotor quadrotor UAV
Adaptif dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi ve kontrolü
ABDULKERİM FATİH ŞENKUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ