Geri Dön

Dört pervaneli bir insansız hava aracının takip denetiminde giriş zaman gecikme etkilerinin telafisi

Input time delay compensation in tracking control of a quadrotor UAV

  1. Tez No: 691177
  2. Yazar: HÜSEYİN YILMAZTEKİN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT OBUZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kontrol ve Kumanda Sistemleri Bilim Dalı
  13. 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

  1. Bir dörtpervanelinin modellenmesi ve denetimi

    Modeling and control of a quadrotor

    AHMET DEMİRYÜREK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN DEMİRCİOĞLU

  2. 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

    Türkçe

    2024

    Uçak MühendisliğiNecmettin Erbakan Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUAMMER ÖZGÖREN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT OBUZ

  3. 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

    İngilizce

    2022

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA

  4. 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

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR AKBATI

  5. 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

    İngilizce

    2015

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ