Model based partial state and output feedback controller designs for various types of electromechanical systems
Farklı özelliklere sahip elektromekanik sistemler için model tabanlı kısmi durum ve çıkıs geri beslemeli denetleyici formulasyonları
- Tez No: 439426
- Danışmanlar: PROF. DR. ERKAN ZERGEROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Model tabanlı denetleyici yöntemleri sistemkararlılı˘gını artırmak ve hassas denetim sa˘glamak gibi bir çok avantaj sunmaktadırlar. Fakat sistemler karma¸sıkla¸stıkça hem dinamik model denklemleri karma¸sıkla¸smakta hem de ölçülmesi gereken sistem durumlarının sayısı artmaktadır. Ölçülmesi gereken durumların sayısının artması ilave sensör maliyetleri, gürültülü geri besleme sinyalleri ve ölçülemeyen durumlardan kaynaklı uygulama zorlu˘gu gibi dezavantajlar getirmektedir. Literatürde bu gibi durumlarla ba¸sa çıkabilmek adına ölçülmek istenmeyen sistem durumları için tasarlanmı¸s gözlemleyiciler ve ölçüm ihtiyacını ortadan kaldırmaya yönelik tasarlanmı¸s filtreler bulunmaktadır. Bu çalı¸smada, parametrik belirsizlikler içeren elektromekanik sistemler için do˘grusal olmayanmodel tabalı kısmi durum geri beslemeli denetleyici formulasyonları üzerine çalı¸sılmı¸stır. Elastik tendonlarla sürülen robotik sistemlerin yörünge takibi problemi için gürbüz bir tam durum geri beslemeli denetleyici çözümünden sonra uyarlamalı bir kısmi durum geri beslemeli denetleyici formulasyonu sunulmu¸stur. Bu denetleyici bu tip sistemler için halihazırda literatürdeki en kapsamlı çözümdür. Denetleyici tasarım prosedürünün farklı tipteki elektromekanik sistemler üzerinde de kolaylıkla uygulanabildi˘gini gösterebilmek adına tek serbeslik dereceli bir levitasyon sistemi iÃ˘gin geli¸stirilmi¸s bir denetleyici formulasyonu da sunulmu¸stur. Levitasyon sistemi için sistemin mekanik modeli ve elektriksel modeli kullanılmı¸s ve denetleyici çıkı¸sı olarak bobinlere uygulanacak gerilim de˘geri hesaplanmı¸stır. Tasarlanan tüm denetleyicilerin kararlılık analizleri Lyapunov analiz tekni˘gi ile gösterilmi¸s ve performansları benzetim çalı¸smaları ile incelenmi¸stir. Ayrıca tendon robot sistemi ile deneysel çalı¸smalar da gerçekle¸stirilmi¸stir.
Özet (Çeviri)
Model based control algorithms for electromechanical systems provide such advantages like precise and smooth control as well as enlarged stability region. However, comprehensive system models with nonlinear dynamics requires complicated controller formulations and more system states to be measured. Increase in the number of system states to be measured brings on some disadvantages like additional sensor costs, noisy feedback signals and implementation difficulty due to non-measurable states. In the literature, there can be seen a variety of examples of observer designs instead of system states to be measured and filter designs to eliminate the need of state measurements. In this study, the nonlinear model based partial state feedback controller formulations have been investigated for electromechanical systems with parametric uncertainties in the system dynamics. After a robust full–state–feedback solution for the trajectory tracking problem of elastic tendon driven robotic systems, a state–of–the– art adaptive partial–state–feedback formulation have been presented. An extension on a levitation system, composed of both electrical and mechanical dynamical terms, is also presented in order to illustrate the modularity of the design procedure. Backstepping technique have been successfully implemented to both of the system dynamics and stabilities of overall closed loop system dynamics have been proven via Lyapunov based arguments. The performance of the proposed controllers have been verified via numerical simulations. More over some experimental results have been presented for Tendon Driven Robotic system.
Benzer Tezler
- Konsensüs kontrol ve esnek sistemlerin titreşim söndürme problemi
Consensus control and vibration supression problem of flexible structures
UMUTCAN KUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- Sincap kafesli asenkron makinenin rotor alan yönlendirmeli kontrolü
Rotor field-orientation control of a squirrel cage induction machine
SAFFET ALTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER
- Flight control law design for fighter aircraftsexploiting nonlinear control techniques
Doğrusal olmayan kontrol teknikleri kullanılaraksavaş uçakları için uçuş kontrol yasası tasarımı
BORA AKARYILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAPRAK YALÇIN
- Fuzzy logic based charge control strategy for lithium-ion batteries: Comparative evaluation with conventional techniques
Lityum-iyon bataryalar için bulanık mantık tabanlı şarj kontrol stratejisi: Geleneksel tekniklerle karşılaştırmalı değerlendirme
FURKAN AKSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN KOCAARSLAN
- Hücresel yapay sinir ağları için iki öğrenme algoritması ve görüntü işleme uygulamaları
Two learning algorithms for cellular neural networks and their image processing applications
SİNAN KARAMAHMUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. CÜNEYT GÜZELİŞ