Linear parameter varying control for autonomous systems: Methods and application examples
Otonom sistemlerin dogrusal parametre değişimli kontrolü: Metotlar ve uygulamalı örnekler
- Tez No: 763103
- Danışmanlar: PROF. DR. KLAUS VERNER SCHMİDT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dinamik sistemler, Doğrusal olmayan sistemler, Matris eşitsizlikleri, Otomatik pilot, Dynamical systems, Nonlinear systems, Matrix inequality, Automatic pilot
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Robotik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
LPV sistemler belirli“planlama parametrelerine”bağlı olarak değişen doğrusal sistemler olarak modellenebilen fakat doğrusal olmayan sistemlerdir. Başka bir deyişle, LPV sistemlerin dinamiği operasyon esnasında değişmektedir ve bu nedenden ötürü parametreye bağlı kontrolcülere ihtiyaç duyarlar. Her ne kadar klasik kazanç programlamalı metotlar sabit dinamikli sistemler için bazı performans isterlerini sağlasa da, bu yöntemler sistemin dinamiği değişirken kararlılığı garanti etmezler. Diğer taraftan, parametreye bağlı Lyapunov fonksiyonlar kullanan H∞ tabanlı LPV kontrol metotları, operasyon boyunca kapalı döngü sistem için performans ve kararlılık garantisi verirler. Bu kontrol problemi parametreye bağlı olarak değiştiği için sonsuz boyutludur, politop yaklaşımı ile bu problem doğrusal matris eşitsizliği şeklinde kısıtları olan sonlu boyutlu dışbükey optimizasyon problemine dönüşür. Bu tezde, şerit takip sistemine ve bir fırlatma aracına LPV kontrol uygulanmıştır. LPV sistem modelleri, doğrusal olmayan roket ve yatay araç dinamiğinin doğrusallaştırılması ve uygun planlama parametreleri seçim işlemleri ile elde edilmiştir. LPV kontrolcüler ise kararlılık koşulları ve performans kısıtlarının doğrusal matris eşitsizlikleri şeklinde formüle edilmiş halleri kullanılarak tasarlanmıştır. Tasarlanan kontrolcülerin işlevsellikleri yüksek hassasiyetli ve kapsamlı simülasyonlar ile doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Linear parameter varying (LPV) systems are nonlinear systems which can be modelled as linear systems whose parameters change as a function of different“scheduling parameters”. In other words, the dynamics of the LPV systems change during the operation hence they require a parameter dependent controller. Although classical gain-scheduling approaches satisfy some performance criteria for constant dynamics, they don't guarantee stability while the scheduling parameter is changing. On the other hand, H∞-norm based LPV control methods utilizing parameter dependent Lyapunov functions provide stability and performance guarantees for the closed-loop system throughout the whole operation. This controller synthesis problem is infinite-dimensional due to the dependency on the scheduling parameter, with the help of polytopic approach it turns into a finite-dimensional convex search with constraints in the form of linear matrix inequalities. In this thesis, LPV control is applied for lane keeping and a launch vehicle system. LPV system models are derived for both systems based on respective nonlinear models of the lateral vehicle dynamics and a rocket by linearization and selection of a suitable scheduling parameter. LPV controllers are designed using a linear matrix inequality (LMI) formulation of the stability conditions and performance constraints. The functionality of the designed controllers is validated by extensive high fidelity simulations.
Benzer Tezler
- Otonom araçlarda clothoid tabanlı lineer zamanla değişen model öngörülü kontrol
Clothoid based linear time varying model predictive control in autonomous vehicles
MUSTAFA CANER SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- İnsansız hava araçları için kayan sektör denetleyici tasarımıve deneysel olarak uygulanması
Sliding sector controller design for unmanned aerial vehiclesand its experimental application
SİNAN ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2018
Havacılık ve Uzay MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ VOLKAN NALBANTOĞLU
- Interval neural networks for uncertainty quantification in system identification
Sistem tanımlamada belirsizlik nicelemesi için aralıklı yapay sinir ağları
MEHMET ALİ FERAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUFAN KUMBASAR
- A comparative study of nonlinear model predictive control and reinforcement learning for path tracking
Yol izleme için doğrusal olmayan model öngörülü kontrol ve pekiştirmeli öğrenmenin karşılaştırmalı çalışması
GAMZE TÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- Sabit kanatlı bir hava aracı için çift katmanlı bozucu gözleyici destekli kontrolcünün tasarlanması ve analiz edilmesi
Design and analysis of a dual-layer disturbance observer based controller for fixed-wing aircraft
MERVE DEMİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU