Contribution to high-performance motion control of parallel robots using hybrid joint-space and task-space approaches
Hibrid eklem-uzayı ve görev-uzayı kontrol yaklasımı ile paralel robotlarda yüksek performanslı hareket kontrolü
- Tez No: 960582
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 202
Özet
Paralel Manipülatörler (PM'ler), kapalı çevrimli çok kollu yapıları sayesinde üstün rijitlik, dinamik performans ve hassasiyet sunar; bu da onları simülatörler, yüksek dinamik test sistemleri ve medikal robotik gibi zorlu uygulamalar için ideal kılar. Ancak doğrusal olmayan dinamikler, model belirsizlikleri ve çalışma alanı kısıtlamaları gibi zorluklar, gelişmiş kontrol yöntemlerini gerektirir. Bu çalışma, tam dinamik modele veya kapsamlı ayara ihtiyaç duymadan yüksek doğruluk ve dayanıklılık sağlayan üç yeni hibrit kontrolcü geliştirmiştir. Lyapunov analizi ile kararlılıkları ve sonlu zamanda yakınsamaları kanıtlanmıştır. 6-DoF Stewart platformu üzerinde, farklı yükler ve gerçek deniz hareket verileri dahil olmak üzere gerçekçi koşullarda test edilen kontrolcüler, bozucu gözlemcili gelişmiş ivme tabanlı kontrolcüye kıyasla daha üstün performans, dayanıklılık, kararlılık ve düzgün kontrol sinyalleri sunmuştur.
Özet (Çeviri)
Parallel Manipulators (PMs) provide superior rigidity, dynamic performance, and accuracy due to their closed-loop, multi-limb design, making them suitable for demanding applications like simulators, high dynamic testing, and medical robotics. However, challenges such as nonlinear dynamics, model uncertainties, and workspace limitations require advanced control methods. This research develops three novel hybrid controllers tailored for PMs that ensure robust, accurate trajectory tracking without needing full dynamic models or extensive tuning. Their stability and finite-time convergence are proven via Lyapunov analysis. Validated on a 6-DoF Stewart platform with realistic conditions—including varying payloads and real marine motion data—the controllers outperform a benchmark acceleration-based controller with disturbance observer, showing improved robustness, tracking accuracy, stability, and smooth real-time operation in complex multi-axis systems.
Benzer Tezler
- A refined methodology tor model-based FPGA hardware design: An example of quadrotor dynamical model implementation
Model tabanlı FPGA donanımı tasarımında iyileştirilmiş bir yöntem sistemi: Bir dört rotorlu için dinamik model gerçekleme örneği
SEZER MEMİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- Geçiş kanalları ile kanal içi pervane sistemleri üzerinde pasif akış kontrolü sağlanması ve performansının değerlendirilmesi
Passive flow control over a duct and ducted fan and evaluation of the performance
YÜCEL ORKUT AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiDisiplinlerarası Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DUYGU ERDEM
- Mevcut betonarme binaların burkulması önlenmiş çaprazlar (BÖÇ) ile davranış kontrollü güçlendirilmesi
Response control retrofit of existing RC buildings using buckling restrained braces (BRB)
AHMET BAL
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Sönümlemeli kanallarda kafes kodlamalı sistemler için birleşik serpiştirme tekniği
Combined interleaving technique for trellis coded systems in feding channels
ERSİN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT AYGÖLÜ
- Plazmada nitrürlenmiş Ti-6Al-4V alaşımının difüzyon kinetiği ve aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of diffusion kinetics and wear behaviour of plasma nitrided Ti-6Al-4V alloy
ŞÜKRÜ TAKTAK
Doktora
Türkçe
2002
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATEM AKBULUT