Development of motion control algorithms for obstacleavoidance application on a 6x6 skid steered modular heightadjustable land platform
Yüksekliği ayarlanabilir noktasal dönüşlü 6x6 modülerkara platformunda engelden kaçınma uygulamaları içinkontrol algoritmalarının geliştirilmesi
- Tez No: 903924
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN İLHAN KONUKSEVEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Engel sakınma, Model öngörümlü denetim, Obstacle avoidance, Model predictive control
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gelişen sensör teknolojileri, literatüre çalışmalarında binek araçlardan insansız kara taşıtlarına kadar otonom sürüş uygulamaları üzerinde ilgi artışına sebep olmuştur. Önceden tanımlanan operasyonel çalışma alanları, binek araçlar için algoritma geliştirme adımlarını görece kolaylaştırmaktadır. Ancak, bu hedef insansız kara taşıtları için özellikle engebeli arazi koşullarında keşfedilmemiş alanlardan dolayı oldukça zordur. Bu zorlukların üstesinden gelmek için literatürde bir çok yörünge optimizasyonu ve yörünge takibi çalışmaları geliştirilmiştir. Bu çalışmada ana hedef, 6x6 noktasal dönüş kabiliyeti olan arazi aracı üzerinde engelden kaçınma uygulamaları için, akıcı yol tutuşu sağlayan ve güç tüketim ihtiyacını azaltan gelişmiş hareket kontrol algoritmalarının geliştirilmesi ve test edilmesi olarak belirlenmiştir. Çalışmada engelden kaçınmak için gerekli optimal yörüngeyi bulmak adına geometrik bir yol planlama algoritması geliştirilmiş ve model öngörülü yörünge optimizasyon algoritması kullanılmıştır. Planlanan yol üzerinde farklı hareket kontrolcülerinin performans kıyaslamalarının yapılabilmesi için pure pursuit yol takip algoritması referans olarak uygulanmıştır. Takip performansını geliştirmek ve güç optimizasyonunu sağlamak için, model öngörülü kontrol yaklaşımına dayanan ve bütün kontrol sınırlarını tek bir mimaride ele alan, hız ve tork kontrolüne dayanan iki ayrı algoritma geliştirilmiştir. Farklı yol yüzeyleri ve engebe koşulları gibi değişen çevre koşullarına uyarlanabilir bir tork kontrolü yapabilmek adına, adaptif ağırlıklandırmaya dayalı bir model öngörülü kontrolcü geliştirilmiştir. Bu sayede yol tutuşu ve anlık yük dağılımı tek bir kontrolcü mimarisinde dikkate alınmıştır. Geliştirilen algoritmalarının 6x6 noktasal dönüşlü araç üzerinde performans kıyaslamalarının yapılabilmesi için, düz yol, engelden kaçınma ve dairesel yol senarolarında denemeler yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The advancement of sensor technology led the autonomous driving one of the growing interest in the literature starting from passenger cars to unmanned ground vehicles. The predefined operational design domains relatively simplifies the development process for passenger cars. However, the task is quite challenging for UGVs, especially on rough terrain applications because of uncharted territories. To address these challenges, several trajectory optimization and tracking algorithms have been developed in the literature. Main objective of this study is to develop and test advance motion control algorithms, which reduce power consumption while maintaining smooth road holding performance for obstacle avoidance applications on a 6x6 skid steering vehicle. In this study, a geometric path planner and a model predictive trajectory optimization algorithm are utilized to find the optimal trajectory for obstacle avoidance. To track the desired path, a pure pursuit path tracking algorithm used as a baseline for performance comparison is utilized for motion control. To further enhance performance, two separate receding horizon control approaches are employed as velocity and torque controllers, each covering the necessary boundaries within a single control framework. In order to adapt the torque controller to varying environmental conditions, such as different road surfaces and rough terrains, an adaptive weighting coefficient methodology is employed for the model predictive control. Thus, the traction stability and instantaneous load distribution effects were considered in a single control architecture. The performance of the developed algorithms is evaluated through testing in straight, obstacle avoidance, and circular path scenarios on the 6x6 skid-steering vehicle
Benzer Tezler
- Engelli bir alan içinde otomatik olarak hedefini bulabilen bir mobil robotun tasarımı, imalatı ve hareket algoritmalarının geliştirilmesi
Designing, manufacturing and implementing motion algorithms of a mobile robot that can automatically find its path to the goal in a cluttered environment
ERDEM YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. E. ŞAHİN ÇONKUR
YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH T. TOLA
- Otonom mobil robotlarda doğruluk ve hız odaklı lokalizasyon algoritmalarının geliştirilmesi, uygulaması ve karşılaştırmalı analizi
Development, implementation, and comparative analysis of accuracy and speed-oriented localization algorithms in autonomous mobile robots
OZAN VAHİT ALTINPINAR
Doktora
Türkçe
2025
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN SEZER
- Dört rotorlu insansız hava araçları için fizik rehberli artık geri beslemeli sinir ağı ile çok ajanlı dağıtılmış lineer olmayan model öngörülü formasyon kontrolü
Multi-agent distributed nonlinear model predictive formation control for quadrotor UAVs using a physics-guided residual feedback neural network
DENİZ MUHACİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAPRAK YALÇIN
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM