Comparative analysis of controller designs for pan-tilt system with respect to performance and control effort
Pan ve tilt sistemi için farklı kontrolcü tiplerinin performans ve kontrol eforu açısından karşılaştırılması
- Tez No: 991969
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YAVUZ EREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Doğrusal kontrol, Doğrusal olmayan kontrol, Genelleştirilmiş doğrusal modeller, Geri beslemeli doğrusallaştırma, Linear control, Nonlinear control, Generalized linear models, Feedback linearization
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Pan–tilt sistemi dogrusal olmayan bir dinami ˘ ge sahiptir ve bu durum sistemin ˘ hassas bir ¸sekilde kontrol edilmesini zorla¸stırmaktadır. Bu çalı¸smada, sistemin hem dogrusal olmayan hem de do ˘ grusal hale getirilmi¸s matematiksel modelleri ˘ elde edilmi¸stir. Dogrusal model temel alınarak Oransal–Türev (PD) ve Lineer Kare ˘ Regülatör (LQR) denetleyiciler tasarlanmı¸s ve her iki model üzerinde test edilmi¸stir. Denetleyicilerin performansı, sistem cevabı, kontrol eforu ve uygulanabilirlik açısından degerlendirilmi¸stir. Do ˘ gruluk artırmak amacıyla, yerçekimi etkisi modele ˘ dahil edilerek kontrol yapısında telafi edilmi¸stir. MATLAB ortamında PD, LQR ve ileri beslemeli (feedforward) denetleyici yapılarına ait kazançlar optimize edilerek benzetimler gerçekle¸stirilmi¸stir. Çalı¸smanın geni¸sletilmi¸s kısmında, sistem kararlılıgını artırmak ve durum kestirimi sa ˘ glamak amacıyla Lyapunov tabanlı ˘ dogrusal olmayan bir denetleyici ve Yüksek Kazançlı Gözleyici (High-Gain ˘ Observer, HGO) tasarlanmı¸stır. Elde edilen dogrusal ve do ˘ grusal olmayan denetim ˘ yapılarının etkinlik ve dayanıklılık açısından kar¸sıla¸stırmalı analizi yapılmı¸stır.
Özet (Çeviri)
The pan–tilt system exhibits nonlinear dynamics, making precise control challenging. In this study, both nonlinear and linearized mathematical models of the system were derived. Based on the linear model, Proportional–Derivative (PD) and Linear Quadratic Regulator (LQR) controllers were designed and tested on both linearized and nonlinear models. Controller performance was evaluated in terms of system response, control effort, and practical applicability. To improve accuracy, gravity effects were modeled and compensated within the control structure. Simulations were carried out in MATLAB using optimized gains for PD, LQR, and feedforward-compensated configurations. In the extended part of the study, a Lyapunov-based nonlinear controller and a High-Gain Observer (HGO) were developed to enhance stability and enable state estimation. Both linear and nonlinear control schemes were analyzed comparatively to assess their effectiveness and robustness.
Benzer Tezler
- Halka kesme aleti ve kalıcı mukavemetin belirlenmesinde kullanımı
A Ring shear apparatus and its application to the measurement of residual strength
AHMET CEVDET BAYMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA ANSAL
- Yazdırılabilir piller için açık atmosferde kararlı polietilen oksit esaslı polimer elektrolitlerin geliştirilmesi
Development of air-stable polyethylene oxide based polymer electrolytes for printable batteries
BEYZA BATU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUD TOKUR
- Bulanık mantık kontrolör ile klasık PID kontrolör algoritmalarının karşılaştırılması
Comparative study of PID controllers and fuzzy logic controllers
ÇİĞDEM ERGÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. İBRAHİM EKSİN
- Determination of parameter regions for diagonal dominance and stability of MIMO systems
MIMO sistemlerin köşegen baskınlığı ve kararlılığı için parametre bölgelerinin belirlenmesi
İLHAN MUTLU
Doktora
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ
- Design and optimization of compact vivaldi antenna with matching medium for microwave brain imaging applications
Mikrodalga beyin görüntüleme uygulamaları için eşleştirme ortamına sahip kompak vıvaldı antenin tasarımı ve optimizasyonu
CAFER UYANIK
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN