Design and comparison of h_∞ loop shaping and lqr/lqg control systems for a quadrotor
Quadrotor için h_∞ çevrim- şekillendirme ve lqr/lqg kontrölcülerin tasarımı ve karşılaştırması
- Tez No: 965637
- Danışmanlar: PROF. DR. ALEXANDER LANZON
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The University of Manchester
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Kumanda Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Bu tezde, dört pervaneli robot helikopter (quadrotor) için çevrim-şekillendirme, doğrusal ikinci dereceden regülatör ve doğrusal ikinci dereceden Gaussian kontrölcülerin tasarım ve uygulanması ele alınmıştır. Bu tasarlanan kontrölcüler Simulink/MATLAB'da uygulanır ve sağlamlıkları açısından karşılaştırılır. Kontrölcüler quadrotorun kötü hava koşularında çalışabilmesi ve parametrelerindeki belirtizliklerin üstesiden gelmesi için tasarlanır. Her bir kontrolörün sağlamlığını ölçmek için sensor gürültüsü, başlama koşulları, parametrik belirsizlik, rotor saturasyon, agresif örselemeler, çarpımsal giriş sinyalerindeki belirsizlik gibi farklı deneyler yapılmıştır. Quadrotor ağırlığı, belirsiz parametre olarak seçilir. Kontrölcülerin geliştirilmesi sırasında ana amaç, iyi bir performans ve dayanıklılık elde etmektir. Sonunda kontrolörler geliştirilmiş ve sağlamlıkları, Simulink'te doğrusal olmayan model kullanılarak karşılaştırılmıştır. Simülasyon sonuçlarına göre, üç kontrölcünün parazit ve parametre belirsizliğine karşı sağlam olduğu gözlenmiştir. Bununla birlikte, quadrotor parametedeki belirsizliğe ve çarpımsal giriş sinyalerindeki belirsizliğe maruz kaldığında çevrim- şekillendirme kontrölcü ile sabit durum konumunda daha küçük hatalar elde edilmiştir. Yapılan deneyler, çevrim-şekillendirme kontrölcünün gerçek quadrotor uygulaması açısından daha umut verici olduğunu göstermiştir. Bu kontrölcü en iyi sağlamlığı iyi bir performansla vermiştir, bu nedenle de daha fazla çalışmanın bu konuya odaklanması önerilir.
Özet (Çeviri)
Design and implementation of loop-shaping, linear quadratic regulator and linear quadratic gaussian control systems for a Quadrotor are addressed in this thesis. The overall control systems are implemented in a Simulink/MATLAB and are compared with respect to their robustness. The controllers are designed to operate in bad weather conditions and handle parameter uncertainties and disturbances .Different experiments such as sensor noise, initial conditions, parametric uncertainty, rotors saturation, aggressive disturbance, multiplicative input uncertainty are conducted to measure the robustness of each controller. The weight of the Quadrotor is chosen as parameter uncertainty. During the development of the controllers, the main purpose is to obtain good robustness with performance. Finally controllers are developed and their robustness is compared using nonlinear model in Simulink. When analyzed, it was observed that the three controllers were robust against disturbance and parameter uncertainty .Nevertheless; Loop-shaping had a quite small state steady error with parameter uncertainty and multiplicative input uncertainty. The experiments conducted show that loop-shaping is more promising to implement on a real Quadrotor. The controller gives the best robustness with good performance and hence is recommended for further studies.
Benzer Tezler
- Flying and handling qualities oriented longitudinal robust control of a fighter aircraft in a large flight envelope
Uçuş ve kullanım kalitelerine dayalı olarak bir savaş uçağı için geniş bir uçuş zarfı içerisinde dayanıklı boylamsal kontrolcü tasarımı
ZAFER KAÇAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU
- Trombe duvarlı pasif sistemlerde hava kanalının sayısal incelenmesi
Numerical simulation of trombe wall channel
TUĞBA DURMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLÜFER EĞRİCAN
- Yarı hafif betonun inelastik davranışının incelenmesi
The Effect of mix composition on the inelastic behavior of semi lighitweight concrete
MOHAMMAD AL-AWAWDEH
- LQG/LTR, H-infinity and Mu robust controllers design for line of sight stabilization
Bakış hattı stabilizasyonu için LQG/LTR, H-sonsuz ve Mu gürbüz denetleyicilerinin tasarımı
MEHMET BASKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Güneş enerjili sıcak su sistemlerinin tasarım için modellenmesi ve simülasyonu
Başlık çevirisi yok
MEHMET EVREN YET
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KUZUCU