Doğrusal olmayan sistemler için durum bağımlı bölgesel özdeğer atama tabanlı kontrolcü tasarımları ve uygulamaları
State dependent regional eigenvalue assignment based controller designs for nonlinear systems and their applications
- Tez No: 888049
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCI, PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 173
Özet
Doğrusal olmayan sistemler için kontrolcü tasarımındaki genel yaklaşım, sistemin doğrusal olmayan dinamik modelinin doğrusallaştırılması ve elde edilen bu doğrusal model için geleneksel kontrolcü tasarım yöntemlerinin kullanılmasıdır. Bu yaklaşım, kontrolcü tasarımında kolaylık sağlasa da, sistemin gerçek dinamiğinden uzaklaşılmasına neden olmaktadır. Sistemin gerçek dinamiğinden uzaklaşılması, özellikle hızlı dinamiklere sahip sistemlerde, istenilen sistem cevaplarının elde edilmesini ve sistemin kontrol edilmesini zorlaştırmaktadır. Bundan dolayı, araştırmacılar doğrusal olmayan sistemleri kontrol etmek için doğrusal olmayan kontrolcü tasarım yöntemlerine yönelmiştir. Bu çalışmada, doğrusal olmayan sistemlerin kontrolü için iki farklı doğrusal olmayan kontrolcü tasarım yöntemi geliştirilmiştir. Geliştirilen ilk yöntemde, literatürde doğrusal sistemlerin kontrolünde kullanılan doğrusal bölgesel özdeğer atama yöntemi genişletilerek doğrusal olmayan sistemlerin kontrolünde kullanılmıştır. Bu yöntem, durum geri besleme kontrol kuralının uygulandığı bir sistem için geliştirilmiştir. Önerilen kontrol kuralı sisteme uygulandığında, sistemin kapalı çevrim sistem matrisinin tüm özdeğerleri, her zaman adımında disk geometrisiyle tanımlanan sabit bir bölgenin içine yerleşmektedir. Geliştirilen ikinci yöntem de ise kayan kipli kontrol yönteminde doğrusal olmayan kayma yüzeyi tasarımına yönelik yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Doğrusal olmayan kayma yüzeyi, doğrusal olmayan bölgesel özdeğer atama yöntemi kullanılarak tasarlanmıştır. Önerilen yöntem kullanıldığında, sistemin indirgenmiş dereceli modelinin kapalı çevrim matrisinin tüm özdeğerleri, her zaman adımında sabit bir disk bölgesi içinde kalmaktadır. Ayrıca, geliştirilen her iki yöntem için de özdeğerlerin yerleşeceği bölge sadece sabit bir disk olarak tanımlanmamıştır. Disk bölgesinin her zaman adımında güncellenmesi için iki farklı güncelleme algoritması geliştirilmiştir. Yöntem ve algoritmaların sistem cevapları üzerindeki etkisi hem benzetim tabanlı hem de deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmalar için üç serbestlik dereceli helikopter deney düzeneği kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
The general approach in controller design for nonlinear systems is to linearize the nonlinear dynamic model of the system and use traditional controller design methods for this linear model. Although this approach provides convenience in controller design, it distracts from the real dynamics of the system. Moving away from the real dynamics of the system makes it difficult to obtain the desired system responses and control the system, especially in systems with fast dynamics. Therefore, researchers have turned to nonlinear controller design methods to control nonlinear systems. In this study, two different nonlinear controller design methods were developed to control the nonlinear systems. In the first developed method, the linear regional eigenvalue assignment method, which has been used to control the linear systems in the literature, was extended and used to control the nonlinear systems. This method was developed for a system with a state feedback control law applied. When the proposed control law is applied to the system, all eigenvalues of the closed-loop system matrix of the system are located within a fixed region defined by the disk geometry at each time step. In the second developed method, a new approach was proposed for the nonlinear sliding surface design in the sliding mode control method. The nonlinear sliding surface is designed using the nonlinear regional eigenvalue assignment method. When the proposed method is used, all eigenvalues of the closed-loop matrix of the reduced-order model of the system remain within a fixed disk region at each time step. In addition, for both methods developed, the region where the eigenvalues will be located is not defined as just a fixed disk. Two different update algorithms have been developed to update the disk region at each time step. The impact of methods and algorithms on system responses has been examined both simulation-based and experimental. A three-degree-of-freedom helicopter experimental setup was used for experimental studies.
Benzer Tezler
- Derin öğrenme ve büyük veri analitiği yöntemleriKullanarak Covid-19 yayılımının ileriye dönük tahmini
Forecasting the spread of covid-19 using deep learning and big data analytics methods
CYLAS KIGANDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET ALİ AKCAYOL
- Tedarik zinciri yönetimi uygulamaları ve bunların Türkiye'deki küçük ve orta ölçekli işletmelerin rekabet avantajı üzerindeki etkisi
Supply chain management practices and their impact on the competitive advantage of small and medium enterprises in Türkiye
DANYA RAOUF BEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İşletmeMardin Artuklu Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİT ŞAHİN
- Doğrusal olmayan sistemler için durum bağımlı Riccati denklemi kullanarak merkezi olmayan model referans uyarlamalı kontrolcü tasarımı
Decentralized model reference adaptive control design for nonlinear systems using state dependent Riccati equation approach
FARHAD SAHAMI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCİ
- Yüksek hızlı kamera yönlendirme sistemleri için kontrolcü tasarımı ve uygulaması
Controller design and implementation for high speed camera pointing and tracking systems
BURAK EREN BİRİNCİ
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCI
DOÇ. DR. BÜLENT ÖZKAN
- Durum bağımlı Riccati denklemi tabanlı model referans uyarlamalı kontrolcü tasarımı ve üç serbestlik dereceli helikopter uygulaması
State dependent Riccati equation based model reference adaptive controller design and application to three degree of freedom helicopter
BEDRETTİN MAHMUT KOCAGİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCİ