Kayma kipli kontrol yaklaşımlarının ters sarkaç sistemine uygulanması
Controlling an inverted pendulum system using sliding mode control techniques
- Tez No: 96951
- Danışmanlar: DOÇ.DR. ABDURRAHMAN KARAMANCIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kayma Kipli Denetim, Gürbüz Denetim, Ters Sarkaç Denetimi, Sliding Mode Control, Robust Control, Control of Inverted Pendulum System. vr
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
ÖZET Bu çalışmada, ters sarkaç sistemine bilinen integral destekli kutup yerleştirme, doğrusal-kuadratik kontrol ve kayma kipli kontrol yaklaşımları uygulanarak, kayma kipli kontrol ile diğer yöntemlerin performans ve gürbüzlük karşılaştırmaları yapılmaktadır. Tüm yöntemlerde denetleyiciler ters sarkaç sisteminin doğrusal yaklaşığına göre tasarlanıp, doğrusal olmayan modele uygulanmaktadır. Genel bir alt yapı oluşturması açısından Bölüm 2 de LTI sistemler için sürekli zaman ve kesikli zaman sistemlerinin çözümleri ele alınıp, sürekli-kesikli zaman sistemleri arasındaki ilişki incelenmektedir. Daha sonra, Bölüm 3 de kolay anlaşılabilirliği açısından LTI sürekli zaman sistemleri kullanılarak kayma kipli kontrolün temelleri verilip, LTI sürekli zamanda literatürde bilinen bazı kayma kipli denetleyici tasarım yöntemleri irdelenmektedir. Bölüm 4 te ise LTI kesikli zaman sistemleri için, literatürde olan olgunluğu çerçevesinde, kayma kipli denetleyici tasarımları incelenmektedir. Kontrol yöntemlerinin performans ve gürbüzlük karşılaştırmalarının yapılacağı ters sarkaç sisteminin doğrusal ve doğrusal olmayan modeli Bölüm S de elde edilmektedir. Doğrusal olmayan sistem modelinin doğruluğu bazı testlerle de incelenmektedir. Daha sonra integral destekli kutup yerleştirme, doğrusal-kuadratik kontrol ve kayma kipli kontrol yöntemleri kullanılarak, ters sarkacın sonlu zamanda belli bir referans girdisini takip etmesi sağlanmaktadır. Bölüm 6 te ise ters sarkaç sistemi kullanılarak, kontrol yöntemleri performans ve gürbüzlük açısından karşılaştırılmaktadır. Doğrusal olmayan sistem modeli kullanılarak yapılan karşılaştırmalarda performans açısından en iyi sonucu, kayma kipli kontrol yöntemlerinden orantılı denetleyicilerden birine anahtarlamada bant kullanımı yöntemi göstermektedir. Gürbüzlükte ise en iyi sonucu, kayma kipli kontrol yöntemlerinden röle kontrol uygulaması göstermiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this study, performance and robustness of sliding mode techniques are analyzed utilizing an inverted pendulum system. The results are compared with those obtained for integral control with state-feedback and linear quadratic control methods. In all cases controllers are designed for linearized model of inverted pendulum system and applied to the actual nonlinear model. In Chapter 2, solutions of continuous and discrete-time linear time invariant sytems are studied, and discretization of continuous time model is presented. Following this, basics of sliding mode control are given for continuous linear time invariant systems, and some types of sliding mode control techniques are analyzed. Sliding mode control of discrete linear time-invariant systems are covered in Chapter 4 regarding their maturity in the literature. Linear and nonlinear system model of inverted pendulum system are derived and tested in Chapter 5. After this, using integral control with state feedback, linear- quadratic control and sliding mode control techniques, step response of inverted pendulum system are obtained. Performance and robustness comparisions are made in Chapter 6. In performance comparisions, the best result is obtained for the technique of switching to one of the proportional controllers with a layer, which is one of the techniques in sliding mode control. Another sliding mode control technique, relay control, is shown to be most robust.
Benzer Tezler
- Dört rotorlu bir insansız hava aracı için pıd ve kayan kipli kontrolcü tasarımı ve kıyaslanması
Comparing and developing pid and sliding mode controllers for quadcopter
CEREN CÖMERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Reduction of dental anxiety and stress in children using a social robotic companion
Sosyal bir robot arkadaş yardımıyla çocuklarda dental kaygı ve stresin azaltılması
MİNE YASEMİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN İNCE
- Deney tasarımı yöntemlerinin karşılaştırmalı kullanımı ile sert seramik kaplı matkap uçlarının performans değerlendirmesi ve optimizasyonu
Comparative analysis of design of experiment techniques on the performance evaluation and optimization of hard ceramic coated driil bits
METİN SAVAŞKAN
Doktora
Türkçe
2003
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Demarine AUV: dynamic motion controlled underwater robot for surveying vessels and shallow water environment
Demarıne AUV: deniz taşıtları ve sığ su çevresi denetimi için dinamik hareket kontrollü sualtı robotu
KERİM DENİZ KAYA
Doktora
İngilizce
2023
Mekatronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. AYTAÇ GÖREN
- Kesir-mertebeli kayma kipli kontrolör için değişken kayma yüzeyi tasarımı
Variable sliding surface design for fractional-order sliding mode controller
OSMAN ERAY
Doktora
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. SEZAİ TOKAT