Model öngörülü kontrol ile diferansiyel tahrikli bir mobil robotun yörünge takibi kontrolü
Trajectory tracking control of a differential drive mobile robot with model predictive control
- Tez No: 847752
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜMİT ÖNEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Bu tez çalışmasında diferansiyel tahrikli bir mobil robotun yörünge takibi kontrolü yapılmıştır. Tez çalışmasının ilk aşamasında mobil robotun kinematik ve dinamik modelleri matematiksel olarak elde edilmiştir. Daha hassas bir yörünge kontrolü sağlayabilmek için aktüatör dinamikleri de robotun dinamik modeline dahil edilmiştir. Mobil robotun yörünge takibi kontrolü için Kinematik Tabanlı Geri Adımlamalı Kontrol (KTGAK) ve Model Öngörülü Kontrolün (MPC) birlikte kullanıldığı bir kontrol şeması tasarlanmıştır. Önerilen kontrolcünün performansının kıyaslanabilmesi için KTGAK ile Oransal İntegral Türevsel (PID) kontrolün birleşiminden oluşan başka bir kontrol şeması tasarlanmıştır. Tasarlanan kontrolcülerin performansları, benzetim çalışmaları yapılarak test edilmiştir. Robota ait kinematik ve dinamik modeller, kontrolcü tasarımları ve benzetim çalışmaları MATLAB/Simulink yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kontrolcülerin yörünge takip performansları, daire, kare ve sonsuz tip referans yörüngeler kullanılarak cevap hızı ve takip hatası bakımından incelenmiş ve kıyaslamalı olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca kontrolcülerin bozucu giriş ve parametre değişimlerine karşı gürbüzlükleri, robot kütlesinin kademeli olarak artırıldığı ve bozucu tork girişinin uygulandığı farklı senaryolar için test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, trajectory tracking control of a differentially driven mobile robot was performed. Firstly, kinematic and dynamic models of the mobile robot were obtained. Actuator dynamics are also included in the dynamic model to provide more precise trajectory control. A hybrid controller using Kinematics Based Backstepping Control (KTGAK) and Model Predictive Control (MPC) was designed to control the trajectory tracking of the mobile robot. In order to compare the performance of the proposed controller, another controller consisting of the combination of KTGAK and Proportional Integral Derivative (PID) controller was designed. The performances of the designed controllers were tested by simulation studies. Kinematic and dynamic models of the robot, controller designs and simulation studies were carried out using MATLAB/Simulink software. The trajectory tracking performances of the controllers were examined and comparatively evaluated in terms of response speed and tracking error using circle, square and infinite type reference trajectories. Additionally, the robustness of the controllers against disturbance input and parameter changes has been tested for different scenarios where the robot mass is gradually increased and disturbance torque input is applied.
Benzer Tezler
- Hibrid elektrikli araçlar için enerji yönetim sistemleri
Energy management system for hybrid electric vehicles
EMRE KURAL
Doktora
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ
- Controlling of automatic transmission gear shift by using model predictive control
Model öngörülü kontrol ile otomatik şanzımanın vites değişimi kontrolü
NEŞE TOPUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Viability of differential braking based steering redundancy for an autonomous vehicle
Otonom bir araç için diferansiyel frenleme tabanlı direksiyon yedekliliğinin uygulanabilirliği
DORUKHAN TOKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN AKALIN
- Nonlinear model based guidance with deep learning based target trajectory prediction against agile attack patterns
Çevik saldırı manevralarına karşı derin öğrenme tabanlı tehdit yörünge tahmini ile doğrusal olmayan model öngörülü kontrol
ABDULLAH SADIK SATIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZIM KEMAL ÜRE
- Araçlarda ABS ve ESC sistemleri için düşük hesaplama yüküne sahip gürbüz model öngörülü kontrolcü tasarımı
Robust model predictive controller design with low computational burden for ABS and ESC systems in vehicles
JAFFAR SEYYEDESMAEILI
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH BAŞÇİ
DR. ARASH FARNAM