Kablo ile sürülen paralel bir robotun tahmin ve öğrenme temelli yöntemler ile konum ve düzlem dışı titreşim denetimi
Position and out-of-plane vibration control of a cable-driven parallel robot with estimation and learning-based methods
- Tez No: 770340
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET İTİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 189
Özet
Bu tez çalışmasında, Kablo ile Sürülen Paralel Robot (KSPR) denetiminde meydana gelen bazı sorunlarının üstesinden gelecek denetim yöntemleri geliştirilerek dört kablo ile sürülen düzlemsel bir paralel robot üzerinde uygulanmıştır. KSPR'lerin ileri kinematik çözümü için gerçek zamanlı uygulamalarda kullanılabilecek, yapay sinir ağlarının ve Newton-Raphson yönteminin birleşiminden oluşan bir birleşik yöntem önerilmiştir. Denetim sürecinde meydana gelen bozucu etkilerin ve model belirsizliklerinin etkili bir şekilde giderilmesi için sistem modeli gerektirmeyen akıllı PID denetim yöntemi uygulanmıştır. Sistem modelinin kısmi olarak bilindiği durum için ise yeni bir akıllı PID denetim şeması geliştirilmiştir. Ayrıca, karşılaştırma için PID denetçiler tasarlanarak uygulanmıştır. KSPR'lerin karmaşık yapısına rağmen uygun denetim girdisi üretebilecek ve gerilim dağıtım algoritması gerektirmeyecek bir denetçi, makine öğrenmesi yöntemi olan pekiştirmeli öğrenme yöntemi kullanılarak elde edilmiş ve KSPR denetimi öğrenmeye dayalı olarak gerçekleştirilmiştir. Bunların yanında, denetim esnasında meydana gelebilecek düzlem dışı titreşimlerin baskılanması için rijitlik değişimi sağlayarak düzlem içi denetimi bozmadan ve sadece kablo gerilmelerinin kullanıldığı bir düzlem dışı titreşim baskılama yöntemi geliştirilmiştir. Önerilen yöntemler deneysel olarak uygulanmış ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, several control methods are developed to overcome problems in controlling Cable-Driven Parallel Robots (CDPRs) and employed to control a planar four cable driven parallel robot. A combined method consisting of artificial neural networks and the Newton-Raphson method is proposed for the forward kinematics solution of CDPRs, and it can be used in real-time applications. The intelligent PID method, which does not require a system model, has been applied to eliminate the disturbances and model uncertainties in the control process. A new intelligent PID control scheme has been developed for the case where the system model is known partially. Also, PID controllers were designed and implemented for comparison. Despite the complex structure of CDPRs, a controller that can produce appropriate control input and does not require a tension distribution algorithm has been obtained using reinforcement learning, a machine learning method. By using this method, the control of CDPR is provided based on learning. Moreover, an out-of-plane vibration suppression method has been developed to suppress out-of-plane vibrations that may occur during in-plane control. This method suppresses vibrations by providing a change in stiffness using only cable tensions, and it does not cause deterioration in the in-plane control. The proposed methods have been applied experimentally, and successful results have been obtained.
Benzer Tezler
- Kablo ile sürülen paralel robotların model tabanlı ve pekiştirmeli öğrenme ile konum denetimi
Position control of cable-driven parallel robot with model-based and reinforcement learning method
FATMA YAMAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET İTİK
- Kablo ile sürülen paralel düzlemsel robot manipulatörler için uyarlamalı kontrolcü tasarımı
Adaptive controller design for cable driven parallel planar robot manipulators
HAYRİ HOCAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKER TÜRKER
- Novel mechanism and controller design for hybrid force-position control of humanoid robots
İnsansı robotlarda birleşik kuvvet-konum kontrolü için yenilikçi mekanizma ve kontrol tasarımı
CİHAT BORA YİĞİT
Doktora
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. PINAR BOYRAZ
- Design and tele-impedance control of a variable stiffness transradial hand prosthesis
Değişken esnekliğe sahip dirsek altı el protezinin tasarımı ve uzaktan empedans kontrolü
ELİF HOCAOĞLU ÇETİNSOY
Doktora
İngilizce
2014
BiyoteknolojiSabancı ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Novel position measurement and estimation methods for CNC machine systems
CNC tezgahlar için gelişgin konum ölçme ve kestirim yöntemleri
ERGİN KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELİK DÖLEN
YRD. DOÇ. DR. A. BUĞRA KOKU