Doğrusal olmayan model referans uyarlamalı kontrolcü tasarımı ve uygulamaları
Nonlinear model reference adaptive controller design and its applications
- Tez No: 985077
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi 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
Bu tez çalışması, parametre belirsizliğine sahip çok-girişli çok-çıkışlı (ÇGÇÇ) doğrusal olmayan bir sistem sınıfı için doğrusal olmayan bir referans modelini entegre eden doğrudan bir model referans uyarlamalı kontrolcü (MRUK) mimarisi önermektedir. Önerilen Lyapunov tabanlı uyarlamalı kural, belirsizliklerin varlığında MRUK mimarisini doğrusal olmayan ÇGÇÇ sistemler sınıfı için elverişli hale getirir. Bu genel ve sistematik yöntem, doğrusal olmayan MRUK mimarisinin mümkün olduğunca esnek bir şekilde oluşturulmasına da olanak tanır ve bu sayede doğrusal olmayan belirsiz sistemler için gerçek zamanlı olarak uygulanması daha basit ve pratik hale getirilir. Önerilen MRUK kuralının etkinliğini göstermek için, bir laboratuvar helikopterinde gerçekleştirilen deneyler aracılığıyla klasik bir MRUK yaklaşımıyla karşılaştırılmıştır. Ayrıca, önerilen MRUK yaklaşımının gürbüzlük özelliği de Monte Carlo benzetimleri aracılığıyla araştırılmıştır. Önerilen MRUK mimarisinin, güncel mühendislik araştırmalarına konu olan eklemeli imalat yöntemleri için de uygun olabileceği düşünülerek kontrolcü için bir referans model tasarlanmıştır. Özellikle, lazerle toz yatakta füzyon (LTYF) gibi fiziksel doğası çok karmaşık bir işlem için referans sistem tasarımı, LTYF ısıl dinamiklerini yeterince kapsadığından emin olunan yüksek doğruluklu benzetim çalışmalarından esinlenilerek yapılmıştır. Sonrasında ısıl model, işlem esnasında oluşturulan katmanların üst yüzeyinde sıcaklık kontrolünün sağlanacağı bir kontrol odaklı indirgenmiş modele evirtilmiştir. Ardından, yaygın şekilde kullanılan doğrusal ikinci dereceden regülatör (DİDR) kontrolcüsünün ayrıklaştırılan tasarımı ile benzetim ortamında kontrolcü uygulaması yapılmış ve hedeflenen sıcaklık değerlerine başarıyla ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
This study proposes a direct Model Reference Adaptive Control (MRAC) architecture integrating a nonlinear reference model for a class of multi-input multi-output (MIMO) nonlinear systems with parameter uncertainty. The proposed Lyapunov-based adaptive rule makes the MRAC architecture favourable for a class of nonlinear MIMO systems in the presence of uncertainties. This generic and systematic method also allows nonlinear MRAC architecture to be built as flexible as possible, making it more practical and straightforward to apply in real-time for nonlinear uncertain systems. To demonstrate the effectiveness of the proposed MRAC rule, it is compared against classical MRAC approach through experiments performed on a laboratory helicopter. In addition, the robustness property of the proposed MRAC approach is also investigated through Monte Carlo simulations. Considering that the proposed MRUK architecture could also be suitable for additive manufacturing methods, a subject of current engineering research, a reference model for the controller was designed. In particular, the reference system design for a physically complex process such as laser powder bed fusion (L-PBF) was inspired by high-fidelity simulation studies that adequately capture the thermal dynamics of L-PBF. The thermal model was then evolved into a control-focused reduced model that provides temperature control on the top surface of the layers formed during the process. Subsequently, the controller was implemented in a simulation environment using a discretized design of the widely used linear quadratic regulator (LQR) controller, and the targeted temperature values were successfully achieved.
Benzer Tezler
- 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
- F-16 hava aracının doğrusal olmayan dinamik tersleme tabanlı dayanıklı kontrol yöntemleri ile kontrolü
Control of F-16 aircraft with nonlinear dynamic inversion based robust control methods
BUSE EMİNE DURMAZ ÇALICIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ
- Sabit kanatlı İHA için uyarlamalı daldırma ve değişmezlik yöntemiyle sabit bozucuların kestirici tasarımı
Disturbance estimator design with adaptive immersion and invariance method for fixed wing UAV
BESTE SEZEN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Kesir dereceli diferansiyelin doğrusal olmayan denetim yöntemlerine ve sinyal işleme tekniklerine uygulanması
Utilization of fractional order differentiation in nonlinear control methods and signal processing techniques
GÜRKAN KAVURAN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CELALEDDİN YEROĞLU
- Doğrusal olmayan sistemler için model referans tabanlı kayma yüzeyi tasarım yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of model referans based sliding surface design methods for nonlinear systems
FATMA KARA
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN UYMAZ SALAMCİ